ალტერნირებულ დენით კონდენსატორების შევსებასა და გახარისხებას შორის განსხვავება

კონდენსატორები განსხვავებულად იქცევიან შემთხვევითი დენის (AC) ქსელებში ვიდრე მუდმივი დენის (DC) ქსელებში. შემთხვევითი დენის ქსელში კონდენსატორები შეიძლება ჩაითვალოს მუდმივად დატვირთული და გახარჯული, რადგან შემთხვევითი დენის წყაროს დარტყმა პერიოდულად იცვლება.

კონდენსატორების ქცევა შემთხვევითი დენის ქსელებში

• შორტკირვაზე ეკვივალენტური: მაღალი სიხშირის შემთხვევითი დენის ქსელში კონდენსატორი იქცევა შორტკირვას მსგავსად, რადგან მისი იმპედანსი (კონდენსატორული რეაქტიულობა) ძალიან დაბალია.

• ღია ქსელზე ეკვივალენტური: დაბალი სიხშირის შემთხვევითი დენის ქსელებში კონდენსატორების კონდენსატორული რეაქტიულობა უფრო მაღალია და ისინი იქცევიან ღია ქსელის მსგავსად.

დატვირთვის პროცესი

დენის მიმართულება

როდესაც კონდენსატორი შეერთება შემთხვევითი დენის წყაროს და დაიწყებს დატვირთვას, შემთხვევითი დენის დადებითი ნახევარი დროს დენი მიდის წყაროს დადებითი პროვიდერიდან კონდენსატორის დადებით პლატას, რათა კონდენსატორის დადებითი პლატა დადებითად დატვირთული და უარყოფითი პლატა უარყოფითად დატვირთული იქნებოდეს. შემთხვევითი დენის უარყოფითი ნახევარი დროს დენი მიდის პირიქით, გამოდის კონდენსატორის დადებითი პლატიდან და დაბრუნდება წყაროს უარყოფით ელექტროდამდე, რათა კონდენსატორის უარყოფითი პლატა დადებითად და დადებითი პლატა უარყოფითად დატვირთული იქნებოდეს.

დატვირთვის დრო

რადგან შემთხვევითი დენის წყაროს დარტყმა მუდმივად იცვლება, კონდენსატორის დატვირთვის დრო დამოკიდებულია შემთხვევითი დენის წყაროს სიხშირეზე და კონდენსატორის კაპაციტურ მნიშვნელობაზე. შემთხვევითი დენის წყაროს ციკლის განმავლობაში კონდენსატორი სხვადასხვა დროს დაიტვირთება. როდესაც წყაროს დარტყმა ზრდის, კონდენსატორის დატვირთვის სიჩქარე უფრო სწრაფია. როდესაც წყაროს დარტყმა დაიწურება, კონდენსატორის დატვირთვის სიჩქარე დაეხრჩება და შესაძლოა დაიწყოს გახარჯვა.

დატვირთვის ენერგია

კონდენსატორის დატვირთვის დროს შენახული ენერგია პროპორციულია წყაროს დარტყმის კვადრატს და კონდენსატორის კაპაციტურ მნიშვნელობას. როდესაც შემთხვევითი დენის წყაროს დარტყმა ზრდის, კონდენსატორის შენახული ენერგია ზრდის. როდესაც დარტყმა დაიწურება, ნაკლები ენერგია შეინახება.

გახარჯვის პროცესი

დენის მიმართულება

როდესაც კონდენსატორი სრულიად დატვირთულია და დაერთება შემთხვევითი დენის წყაროს, კონდენსატორი გახარჯავს ტვირთზე. გახარჯვის დროს დენი გამოდის კონდენსატორის დადებით პლატიდან და დაბრუნდება უარყოფით პლატამდე ტვირთზე, პირიქით დატვირთვის დროს დენის მიმართულების მიმართ.

გახარჯვის დრო

კონდენსატორის გახარჯვის დრო დამოკიდებულია კონდენსატორის კაპაციტურ მნიშვნელობაზე და ტვირთის რეზისტორის მნიშვნელობაზე. τ=RC დროის მუდმივის მიხედვით (სადაც R არის ტვირთის რეზისტორი და C არის კაპაციტური მნიშვნელობა), გახარჯვის დრო პროპორციულია დროის მუდმივას. რაც უფრო დიდია კაპაციტური მნიშვნელობა და რაც უფრო დიდია ტვირთის რეზისტორი, რაც უფრო დიდი იქნება გახარჯვის დრო.

გახარჯვის ენერგია

კონდენსატორი გახარჯავს შენახულ ენერგიას გახარჯვის პროცესში და რაც უფრო დიდი ხდება გახარჯვა, კონდენსატორის ორივე ბოლოში დარტყმა ნაკლებდება, გახარჯვის დენი ნაკლებდება და გახარჯული ენერგია ნაკლებდება.

ზოგადი განსხვავება

მიმართულების ცვლილება

დატვირთვის დროს დენის მიმართულება პერიოდულად იცვლება შემთხვევითი დენის წყაროს ცვლილებით, ხოლო გახარჯვის დროს დენი დარტყმის კონდენსატორიდან ტვირთზე და მიმართულება შესაბამისად დამახასიათებელია.

დროის ხარაკტერისტიკა

დატვირთვის დრო დამოკიდებულია შემთხვევითი დენის წყაროს სიხშირეზე და კონდენსატორის ხარაკტერისტიკებზე, ხოლო გახარჯვის დრო დამოკიდებულია კონდენსატორის და ტვირთის პარამეტრებზე.

ენერგიის ცვლილება

კონდენსატორი შენახავს ენერგიას დატვირთვის დროს და ენერგია ცვლის თავი წყაროს დარტყმის მიხედვით; გახარჯვის დროს კონდენსატორი გახარჯავს ენერგიას, რომელიც ნაკლებდება.