Vahelduvvoolu abil kondensaatorite laadimise ja lahtilaadimise erinevus

Kondensaatorid käituvad alt-jaotusvoolu (AC) voogude korral erinevalt pidevavooga (DC) võrreldes. AC võrgus asuv kondensaator võib tõlgendada kui pidevat laetavat ja lahustavat seadet, sest AC vooluallikast lähtuv järjepidevoltage muutub ajas perioodiliselt.

Kondensaatorite käitumine AC võrkudes

• Võrdne lühikraaniga: Kõrge sagedusega AC võrku paigaldatud kondensaator käitub nagu lühikraan, selle takistus (kapatsiivreaktsioon) on väga madal.

• Võrdne avatud kraaniga: Madala sagedusega AC võrkudes on kondensaatorite kapatsiivreaktsioon suurem, nii et need käituvad nagu avatud kraanid.

Laetamise protsess

Voolu suund

Kui kondensaator ühendatakse AC vooluallikaga laetamiseks, siis positiivses poolte osas AC allikast voolab vool positiivsest polust kondensaatori positiivsele plaatile, nii et kondensaatori positiivne plaat laetakse positiivselt ja negatiivne plaat negatiivselt. Negatiivses poolte osas AC allikast voolab vool vastupidises suunas, väljaspool kondensaatori positiivset plaati ja tagasi vooluallika negatiivsele polule, samal ajal kui kondensaatori negatiivne plaat laetakse positiivselt ja positiivne plaat negatiivselt.

Laetamise aeg

Kuna AC vooluallika voltage muutub pidevalt, sõltub kondensaatori laetamise aeg AC vooluallika sagedusest ja kondensaatori kapatsiividusest. Ühe tsükli jooksul AC vooluallikas laetakse kondensaator erinevatel hetkedel. Kui vooluallika voltage tõuseb, kiireneb kondensaatori laetamise kiirus. Kui vooluallika voltage langeb, aeglustub kondensaatori laetamine ja see võib isegi algata lahutamise.

Laetamise energia

Kondensaator laetamisel salvestatud energia on proportsionaalne vooluallika voltmaaga ruudu ja kondensaatori kapatsiividusega. Kui AC vooluallika voltage kasvab, suureneb kondensaatoris salvestatav energia. Kui voltage langeb, väheneb salvestatav energia.

Lahutamise protsess

Voolu suund

Kui kondensaator on täiesti laetatud ja see katkestatakse AC vooluallikast, lahutab kondensaator läbi koorma. Lahutamisel voolab vool kondensaatori positiivsest plaadist välja ja tagasi kondensaatori negatiivsele plaadile läbi koorma, vastupidises suunas kui laetamisel.

Lahutamise aeg

Kondensaatori lahutamise aeg sõltub kondensaatori kapatsiividusest ja koorma takistusest. τ=RC (kus R on koorma takistus ja C on kapatsiividus), lahutamise aeg on proportsionaalne ajakonstantiga. Mida suurem on kapatsiividus ja koorma takistus, seda pikem on lahutamise aeg.

Lahutamise energia

Kondensaator vabastab salvestatud energiat lahutamisel, ja kui lahutamine edeneb, väheneb kondensaatori lõikepunktide vaheline voltage, lahutamise vool ka väheneb ning vabastatav energia saab väiksem.

Üldine eristus

Suunda muutus

Laetamisel muutub voolu suund AC vooluallika muutustega perioodiliselt, samas kui lahutamisel voolab vool kondensaatorist koormasse, suund on suhteliselt kindel.

Ajaomadus

Laetamise aeg sõltub AC vooluallika sagedusest ja kondensaatori omadustest, samas kui lahutamise aeg sõltub kondensaatori ja koorma parameetritest.

Energia muutus

Kondensaator salvestab energiat laetamisel, energia muutub vooluallika voltmaaga; Lahutamisel vabastab kondensaator energiat, mis aeglaselt väheneb.