A diferenza entre cargar e descargar condensadores con corrente alternativa

Os condensadores comportánsese de xeito diferente nos circuitos AC que nos circuitos DC. Os condensadores nun circuito AC poden considerarse como se estivesen cargando e descargando constantemente porque o voltaxe dunha fonte de enerxía AC cambia periodicamente.

Comportamento dos condensadores nos circuitos AC

• Equivalente a un curto circuito: Nun circuito AC de alta frecuencia, un condensador comportase como un curto circuito porque a súa impedancia (reactancia capacitiva) é moi baixa.

• Equivalente a un circuito aberto: Nenos circuitos AC de baixa frecuencia, os condensadores teñen unha maior reactancia capacitiva e comportanse como circuitos abertos.

Proceso de carga

Dirección da corrente

Cando o condensador está conectado á fonte de enerxía AC para comezar a cargar, na metade positiva da fonte de enerxía AC, a corrente flúe do terminal positivo da fonte de enerxía á placa positiva do condensador, de modo que a placa positiva do condensador queda positivamente cargada e a placa negativa queda negativamente cargada. Na metade negativa da fonte de enerxía AC, a corrente flúe en dirección oposta, saíndo da placa positiva do condensador e volvendo ao electrodo negativo da fonte de enerxía, mentres que a placa negativa do condensador queda positivamente cargada e a placa positiva queda negativamente cargada.

Tempo de carga

Dado que o voltaxe da fonte de enerxía AC está cambiando constantemente, o tempo de carga do condensador depende da frecuencia da fonte de enerxía AC e do valor de capacitancia do condensador. Durante un ciclo da fonte de enerxía AC, o condensador cargaráse en diferentes momentos. Cando o voltaxe da fonte de enerxía aumenta, a velocidade de carga do condensador é máis rápida. Cando o voltaxe da fonte de enerxía diminúe, a taxa de carga do condensador ralenta e pode incluso comezar a descargarse.

Enerxía de carga

A enerxía almacenada por un condensador durante a carga é proporcional ao cadrado do voltaxe da fonte de enerxía e ao valor de capacitancia do condensador. Cando o voltaxe da fonte de enerxía AC aumenta, a enerxía almacenada polo condensador aumenta. Cando o voltaxe diminúe, almacénase menos enerxía.

Proceso de descarga

Dirección da corrente

Cando o condensador está completamente cargado, se se desconecta da fonte de enerxía AC, o condensador descargaráse a través da carga. Ao descargarse, a corrente flúe dende a placa positiva do condensador e volve á placa negativa a través da carga, na dirección oposta á de carga.

Tempo de descarga

O tempo de descarga do condensador depende do valor de capacitancia do condensador e do valor de resistencia da carga. τ=RC Segundo a constante de tempo (onde R é a resistencia da carga e C é o valor de capacitancia), o tempo de descarga é proporcional á constante de tempo. Cuanto maior sexa o valor de capacitancia e a resistencia da carga, maior será o tempo de descarga.

Enerxía de descarga

O condensador libera a enerxía almacenada durante o proceso de descarga, e a medida que a descarga avanza, o voltaxe nas dúas extremidades do condensador diminúe gradualmente, a corrente de descarga tamén diminúe gradualmente, e a enerxía liberada é cada vez menor.

Distinción xeral

Cambío de dirección

Ao cargar, a dirección da corrente cambia periodicamente co cambio da fonte de enerxía AC, mentres que ao descargarse, a dirección da corrente flúe do condensador á carga, e a dirección é relativamente fixa.

Característica temporal

O tempo de carga depende da frecuencia da fonte de enerxía AC e das características do condensador, mentres que o tempo de descarga depende dos parámetros do condensador e da carga.

Cambio de enerxía

O condensador almacena enerxía ao cargar, e a enerxía cambia co voltaxe da fonte de enerxía; Ao descargarse, o condensador libera enerxía, que diminúe gradualmente.