Perbezaan antara pengecasan dan pengebosan kapasitor dengan arus ulang alik

Kapasitor bertingkah laku berbeza dalam litar AC berbanding dengan litar DC. Kapasitor dalam litar AC boleh dilihat sebagai sentiasa mengisi dan membebaskan kerana voltan bekalan kuasa AC berubah secara berkala.

Tingkah laku kapasitor dalam litar AC

• Setaraf dengan litar pendek: Dalam litar AC frekuensi tinggi, kapasitor bertingkah laku seperti litar pendek kerana rintangannya (reaktans kapasitif) sangat rendah.

• Setaraf dengan litar terbuka: Dalam litar AC frekuensi rendah, kapasitor mempunyai reaktans kapasitif yang lebih tinggi dan bertingkah laku seperti litar terbuka.

Proses pengisian

Arah arus

Apabila kapasitor disambungkan ke bekalan kuasa AC untuk memulakan pengisian, pada separuh positif bekalan kuasa AC, arus mengalir dari terminal positif bekalan kuasa ke plat positif kapasitor, sehingga plat positif kapasitor menjadi bercas positif dan plat negatif bercas negatif. Pada separuh negatif bekalan kuasa AC, arus mengalir ke arah yang bertentangan, keluar dari plat positif kapasitor dan kembali ke elektrod negatif bekalan kuasa, sementara plat negatif kapasitor menjadi bercas positif dan plat positif bercas negatif.

Masa pengisian

Kerana voltan bekalan kuasa AC sentiasa berubah, masa pengisian kapasitor bergantung pada frekuensi bekalan kuasa AC dan nilai kapasitansi kapasitor. Semasa satu siklus bekalan kuasa AC, kapasitor akan diisi pada masa yang berbeza. Apabila voltan bekalan kuasa meningkat, laju pengisian kapasitor adalah lebih cepat. Apabila voltan bekalan kuasa menurun, kadar pengisian kapasitor melambat dan mungkin bahkan mula membebaskan muatan.

Tenaga pengisian

Tenaga yang disimpan oleh kapasitor semasa pengisian adalah berkadar dengan kuasa dua voltan bekalan dan nilai kapasitansi kapasitor. Apabila voltan bekalan kuasa AC meningkat, tenaga yang disimpan oleh kapasitor juga meningkat. Apabila voltan menurun, kurang tenaga yang disimpan.

Proses pembebasan muatan

Arah arus

Apabila kapasitor telah sepenuhnya diisi, jika diputuskan dari bekalan kuasa AC, kapasitor akan membebaskan muatan melalui beban. Semasa pembebasan muatan, arus mengalir keluar dari plat positif kapasitor dan kembali ke plat negatif melalui beban, ke arah yang bertentangan dengan semasa pengisian.

Masa pembebasan muatan

Masa pembebasan muatan kapasitor bergantung pada nilai kapasitansi kapasitor dan nilai rintangan beban. τ=RC Berdasarkan pemalar masa (di mana R adalah rintangan beban dan C adalah nilai kapasitansi), masa pembebasan muatan berkadar dengan pemalar masa. Semakin besar nilai kapasitansi dan rintangan beban, semakin lama masa pembebasan muatan.

Tenaga pembebasan muatan

Kapasitor melepaskan tenaga yang disimpan semasa proses pembebasan muatan, dan seiring dengan pembebasan, voltan di kedua-dua hujung kapasitor perlahan-lahan menurun, arus pembebasan juga perlahan-lahan menurun, dan tenaga yang dilepaskan semakin sedikit.

Perbezaan keseluruhan

Perubahan arah

Semasa pengisian, arah arus berubah secara berkala mengikut perubahan bekalan kuasa AC, manakala semasa pembebasan muatan, arah arus mengalir dari kapasitor ke beban, dan arahnya relatif tetap.

Ciri-ciri masa

Masa pengisian bergantung pada frekuensi bekalan kuasa AC dan ciri-ciri kapasitor, manakala masa pembebasan muatan bergantung pada parameter kapasitor dan beban.

Perubahan tenaga

Kapasitor menyimpan tenaga semasa pengisian, dan tenaga berubah mengikut voltan bekalan; Semasa pembebasan muatan, kapasitor melepaskan tenaga, yang perlahan-lahan menurun.