Az alternozó árammal történő kondenzátor feltöltés és lebocsátás közötti különbség

A kondenzátorok viselkedése az AC áramkörökben másképp történik, mint a DC áramkörökben. Az AC áramkörökben található kondenzátorokat úgy tekinthetjük, hogy folyamatosan töltődnek fel és üresednek, mivel az AC tápegység feszültsége időrégis változik.

A kondenzátorok viselkedése az AC áramkörökben

• Egyenértékű a rövidzárlattal: Magasfrekvenciás AC áramkörben a kondenzátor úgy viselkedik, mintha rövidzárlat lenne, mert ellenállása (kapacitív reakciója) nagyon alacsony.

• Egyenértékű a nyílt körrel: Alacsonyfrekvenciás AC áramkörökben a kondenzátorok magasabb kapacitív reakciót mutatnak, és úgy viselkednek, mintha nyílt kör lenne.

Töltési folyamat

Áram iránya

Amikor a kondenzátort az AC tápegységhez kötjük, hogy elkezdje tölni, a pozitív félgomb közben az áram a tápegység pozitív poltól a kondenzátor pozitív lapjáig folyik, így a kondenzátor pozitív lapja pozitívan töltődik, míg a negatív lapja negatívan. A negatív félgomb közben az áram ellentétes irányban folyik, a kondenzátor pozitív lapjából ki, vissza a tápegység negatív poljába, míg a kondenzátor negatív lapja pozitívan, a pozitív lapja pedig negatívan töltődik.

Töltési idő

Mivel az AC tápegység feszültsége folyamatosan változik, a kondenzátor töltési ideje attól függ, hogy mekkora az AC tápegység frekvenciája és a kondenzátor kapacitása. Egy teljes ciklus során a kondenzátor különböző időpontokban töltődik fel. Amikor a tápegység feszültsége nő, a kondenzátor töltési sebessége gyorsabb. Ha a tápegység feszültsége csökken, a kondenzátor töltési sebessége lassul, és akár elkezdhet üresedni is.

Töltési energia

A kondenzátor által tárolt energia a tápegység feszültségének négyzetével és a kondenzátor kapacitásával arányos. Ha az AC tápegység feszültsége nő, a kondenzátor által tárolt energia is nő. Ha a feszültség csökken, kevesebb energia lesz tárolva.

Üresítési folyamat

Áram iránya

Amikor a kondenzátor teljesen feltöltött, ha leválasztjuk az AC tápegységtől, a kondenzátor a terhelésen keresztül üresedik. Az üresedés közben az áram a kondenzátor pozitív lapjából folyik ki, és a terhelésen keresztül visszaér a kondenzátor negatív lapjához, az ellentétes irányban, mint amikor töltődött fel.

Üresítési idő

A kondenzátor üresítési ideje a kondenzátor kapacitásától és a terhelés ellenállásától függ. τ=RC A időállandó (ahol R a terhelés ellenállása, C pedig a kapacitás értéke) szerint az üresítési idő arányos az időállandóval. Minél nagyobb a kapacitás értéke és a terhelés ellenállása, annál hosszabb az üresítési idő.

Üresítési energia

A kondenzátor az üresítési folyamat során felszabadítja a tárolt energiát, és ahogy az üresedés folyamatban van, a kondenzátor végpontjain lévő feszültség lassan csökken, az üresítési áram is lassan csökken, és a felszabadított energia egyre kevesebb.

Összefoglaló megkülönböztetés

Irányváltás

A töltés során az áram iránya időrégis változik az AC tápegység változásával, míg az üresedés során az áram iránya a kondenzátról a terhelés felé halad, és a irány relatíve fix.

Időbeli jellemzők

A töltési idő attól függ, hogy mekkora az AC tápegység frekvenciája és a kondenzátor jellemzői, míg az üresítési idő a kondenzátor és a terhelés paramétereitől függ.

Energia-változás

A kondenzátor energia-tárolást végez a töltés során, és az energia a tápegység feszültségével változik; Az üresedés során a kondenzátor energia-felszabadítást végez, ami fokozatosan csökken.