Принцип роботи конденсатора

Щоб продемонструвати як працює конденсатор, розглянемо найпростішу структуру конденсатора. Він складається з двох паралельних провідних пластин, розділених діелектриком, що є паралельним конденсатором. Коли ми підключаємо батарею (постійний джерело напруги) до конденсатора, одна пластина (пластина I) підключається до додатного кінця, а інша пластина (пластина II) — до від'ємного кінця батареї. Тепер потенціал батареї застосовується до конденсатора. У цьому стані пластина I має додатну потужність відносно пластина II. У стаціонарному стані стрім з батареї намагається пройти через цей конденсатор від його додатної пластина (пластина I) до від'ємної пластина (пластина II), але не може цього зробити через розділення цих пластин ізоляційним матеріалом.

Електричне поле з'являється поза конденсатором. З часом додатна пластина (пластина I) накопичуватиме додатний заряд від батареї, а від'ємна пластина (пластина II) — від'ємний заряд. Після певного часу конденсатор зберігає максимальну кількість заряду відповідно до своєї ємності при цій напрузі. Цей період називається часом зарядження конденсатора.

Після відключення батареї від конденсатора, ці дві пластина тримають додатний і від'ємний заряд на певний час. Таким чином, конденсатор діє як джерело електричної енергії.

Якщо два кінці (пластина I і пластина II) підключено до навантаження, стрім буде протікати через це навантаження від пластина I до пластина II, поки всі заряди не зникнуть з обох пластин. Цей період називається часом розрядження конденсатора.

Конденсатор у DC-схемі

Допустимо, що конденсатор підключений до батареї через перемикач. Коли перемикач увімкнений, тобто при t = +0, стрім починає протікати через цей конденсатор. Після певного часу (тобто часу зарядження) конденсатор не дозволяє стріму протікати через себе. Це тому, що максимальні заряди накопичуються на обох пластинах, і конденсатор діє як джерело, яке має додатний кінець, підключений до додатного кінця батареї, і від'ємний кінець, підключений до від'ємного кінця батареї з такою ж потужністю.

Завдяки нульовій різниці потенціалів між батареєю і конденсатором, стрім не протікає через нього. Отже, можна сказати, що спочатку конденсатор коротко замиканий, а нарешті відкритий, коли він підключений до батареї або джерела постійного струму.

Конденсатор у AC-схемі

Допустимо, що конденсатор підключений до AC-джерела. Розглянемо, що в певний момент під час позитивної половини цієї чергової напруги, пластина I отримує позитивну полярність, а пластина II — негативну. Саме в цей момент пластина I накопичує позитивний заряд, а пластина II — негативний заряд.

Але під час негативної половини цієї прикладеної чергової напруги, пластина I отримує негативний заряд, а пластина II — позитивний заряд. Через діелектрик, розташований між пластинами, не відбувається потік електронів, але вони змінюють свою полярність зі зміною полярності джерела. Платини конденсатора чергують зарядження і розрядження від AC-джерела.

Джерело: Electrical4u.

Заява: Шануйте оригінал, доброзичливі статті варто поширювати, якщо є порушення авторських прав, будь ласка, зверніться для видалення.