Napajanje kondenzatorja

Kojevkoli čas, ko povežemo neobratočen ali delno obratočen kondenzator z napajalnim virom, katerih napetost je večja od napetosti kondenzatorja (v primeru delno obratočenega kondenzatorja), prejme naboj iz vira in napetost na kondenzatorju eksponentno narašča, dokler ne postane enaka in nasprotna napetosti vira.

Povežimo en kondenzator kapacitance C v zaporedni vezavi z upornikom upornosti R. Tudi to zaporedno kombinacijo kondenzatorja in upornika povežemo s baterijo napetosti V skozi stisk gumba S.
Predpostavimo, da je kondenzator na začetku neobratočen. Ko pritisnemo gumb, ker je kondenzator neobratočen, se na kondenzatorju ne razvije nobena napetost, zato bo kondenzator deloval kot kratkih spoj. V tem trenutku se začne naboj nakopičevati v kondenzatorju. Tok skozi vezavo bo omejen samo z upornostjo R.

Zato je začetni tok V/R. Sedaj se napetost na kondenzatorju postopoma razvija, in ta razvita napetost je nasprotne polaritete glede na baterijo. Kot rezultat se tok v vezavi postopoma zmanjša. Ko se napetost na kondenzatorju postane enaka in nasprotna napetosti baterije, postane tok nič. Napetost se postopoma povečuje na kondenzatorju med obratočenjem. Predpostavimo, da je hitrost povečevanja napetosti na kondenzatorju dv/dt v poljubnem trenutku t. Tok skozi kondenzator v tem trenutku je

Uporabljamo Kirchhoffov zakon o napetosti, v vezavi v tem trenutku, lahko zapišemo,

Integrirajmo obe strani dobimo,

Sedaj, ob vklopitvi vezave, je napetost na kondenzatorju bila nič. To pomeni, da je v = 0 pri t = 0.
Vstavite te vrednosti v zgornjo enačbo, dobimo

Po dobljeni vrednosti A, lahko zapišemo zgornjo enačbo kot,



Sedaj, vemo, da je,

To je izraz za tok I med procesom obratočenja.
Tok in napetost kondenzatorja med obratočenjem so prikazani spodaj.

V zgornji sliki, Io je začetni tok kondenzatorja, ko je bil na začetku neobratočen ob vklopitvi vezave, in Vo je končna napetost po popolnem obratočenju kondenzatorja.
Vstavite t = RC v izraz za tok obratočenja (kot je izpeljan zgoraj), dobimo,

Torej, ob t = RC, je vrednost toka obratočenja 36,7 % začetnega toka (V / R = Io) ko je kondenzator bil popolnoma neobratočen. Ta čas je znana kot časovna konstanta kapacitivne vezave z vrednostjo kapacitance C faradov in upornosti R ohmov v zaporedni vezavi z kondenzatorjem. Vrednost napetosti, ki se razvije na kondenzatorju ob časovni konstanti, je

Tu je Vo napetost, ki se razvije na kondenzatorju, ko je kondenzator popolnoma obratočen, in je enaka virski napetosti (V = Vo).

Vir: Electrical4u.

Izjava: Spoštujte original, dobri članki so vredni deljenja, če je kršenje avtorskih pravic, se obrnite za brisanje.