Alternātsprieguma kondensatoru uzlādes un izlādes atšķirība

Kondensātori AC šķēršļos uzvedas atšķirīgi nekā DC šķēršlos. AC šķēršlā esamajiem kondensātoriem var izskatīties, ka tie nepārtraukti uzlādējas un atlādējas, jo AC elektroenerģijas avota spriegums periodiski mainās.

Kondensātoru uzvedība AC šķēršlos

• Līdzīgs īsā kārtā: Augstfrekvences AC šķēršlā kondensātors uzvedās līdzīgi īsai kārtai, jo tā impedancija (kapacitīvā reakcija) ir ļoti zema.

• Līdzīgs atvērtajai kārtai: Zemfrekvences AC šķēršlos kondensātoriem ir lielāka kapacitīvā reakcija, un tie uzvedās līdzīgi atvērtajai kārtai.

Uzlādes process

Strāvas virzienā

Kad kondensātors tiek savienots ar AC elektroenerģijas avotu, lai sāktu uzlādi, pozitīvajā pusē AC elektroenerģijas avota strāva plūst no avota pozitīvā kontakta uz kondensātora pozitīvo plāksni, tāpēc kondensātora pozitīvā plāksne tiek pozitīvi uzlādēta, bet negatīvā plāksne tiek negatīvi uzlādēta. Negatīvajā pusē AC elektroenerģijas avota strāva plūst pretējā virzienā, izplūst no kondensātora pozitīvās plāksnes un atgriežas pie avota negatīvā kontakta, savukārt kondensātora negatīvā plāksne tiek pozitīvi uzlādēta, bet pozitīvā plāksne tiek negatīvi uzlādēta.

Uzlādes laiks

Kā rezultātā AC elektroenerģijas avota sprieguma nemainīgas izmaiņas kondensātora uzlādes laiks atkarīgs no AC elektroenerģijas avota frekvences un kondensātora kapacitātes vērtības. AC elektroenerģijas avota cikla laikā kondensātors tiks uzlādēts dažādos laikos. Kad avota spriegums palielinās, kondensātora uzlādes ātrums ir straujāks. Kad avota spriegums samazinās, kondensātora uzlādes rādītājs palēnina un var pat sākt atlādēties.

Uzlādes enerģija

Kondensātora uzlādes laikā saglabātā enerģija ir proporcionāla avota sprieguma kvadrātam un kondensātora kapacitātes vērtībai. Kad AC elektroenerģijas avota spriegums palielinās, kondensātora saglabātā enerģija palielinās. Kad spriegums samazinās, saglabātā enerģija samazinās.

Atlādes process

Strāvas virzienā

Kad kondensātors ir pilnībā uzlādēts, ja tas tiek atvienots no AC elektroenerģijas avota, kondensātors atlādēsies caur slodzi. Atlādēšanās laikā strāva plūst no kondensātora pozitīvās plāksnes un atgriežas pie negatīvās plāksnes caur slodzi, pretēji uzlādes virzienam.

Atlādes laiks

Kondensātora atlādes laiks atkarīgs no kondensātora kapacitātes vērtības un slodzes upitācijas vērtības. Pēc laika konstantes (kur R ir slodzes upitācija un C ir kapacitātes vērtība), atlādes laiks ir proporcionāls laika konstantei. Lielākai kapacitātes vērtībai un lielākai slodzes upitācijai atbilst ilgāks atlādes laiks.

Atlādes enerģija

Kondensātors atlādēšanās laikā izdabuja saglabāto enerģiju, un, kā atlāde notiek, kondensātora abi galdiņi strādājoši samazinās, atlādes strāva arī samazinās, un izdabujamā enerģija kļūst mazāka un mazāka.

Vispārēja atšķirība

Virziena maiņa

Uzlādēšanā strāvas virziena maiņa notiek periodiski ar AC elektroenerģijas avota maiņu, bet atlādēšanā strāva plūst no kondensātora uz slodzi, un virziena ir salīdzinoši fiksēts.

Laika raksturojums

Uzlādes laiks atkarīgs no AC elektroenerģijas avota frekvences un kondensātora raksturojumiem, bet atlādēšanas laiks atkarīgs no kondensātora un slodzes parametriem.

Enerģijas maiņa

Kondensātors saglabā enerģiju uzlādēšanā, un enerģija mainās ar avota spriegumu; atlādēšanā kondensātors izdabuja enerģiju, kas strādājoši samazinās.