Razlika med polnjenjem in razpolnjenjem kondenzatorjev z izmeničnim tokom

Kondenzatorji se v stiklu strunega toka obnašajo drugače kot v stiklu enosmerne napetosti. Kondenzatorji v stiklu strunega toka lahko zavzamejo stanje, ki je podobno stalnemu nabiranju in razražanju, ker se napetost strunega toka periodično spreminja.

Obnašanje kondenzatorjev v stiklu strunega toka

• Ekvivalent kratičnice: V visokofrekvenčnem stiklu strunega toka se kondenzator obnaša kot kratičnica, ker je njegova impedanca (kapacitivna reaktivnost) zelo nizka.

• Ekvivalent odprtih kontaktnih točk: V nizkofrekvenčnih stiklih strunega toka imajo kondenzatorji višjo kapacitivno reaktivnost in se obnašajo kot odprte kontaktni točke.

Postopek nabiranja

Smer tokov

Ko je kondenzator priključen na vir strunega toka za začetek nabiranja, v pozitivni polovici strunega toka tok teče iz pozitivnega pola vira do pozitivne plošče kondenzatorja, tako da se pozitivna plošča kondenzatorja pozitivno nabije, medtem ko se negativna plošča negativno nabije. V negativni polovici strunega toka gre tok v nasprotni smeri, iz teče iz pozitivne plošče kondenzatorja nazaj do negativnega pola vira, medtem ko se negativna plošča kondenzatorja pozitivno nabije, a pozitivna plošča negativno.

Čas nabiranja

Ker se napetost vira strunega toka stalno spreminja, čas nabiranja kondenzatorja odvisen je od frekvence vira strunega toka in kapacitance kondenzatorja. V enem ciklu vira strunega toka bo kondenzator nabiran v različnih časih. Ko se poveča napetost vira, se pospeši hitrost nabiranja kondenzatorja. Ko pa se zmanjša napetost vira, se upočasni hitrost nabiranja kondenzatorja in se lahko celo začne razražanje.

Energijski nabir

Energija, shranjena v kondenzatorju med postopkom nabiranja, je sorazmerna s kvadratom napetosti vira in kapacitance kondenzatorja. Ko se poveča napetost vira strunega toka, se poveča tudi shranjena energija v kondenzatorju. Ko pa se zmanjša napetost, se manj energije shranjuje.

Postopek razražanja

Smer tokov

Ko je kondenzator popolnoma nabran, če ga odvozimo od vira strunega toka, bo kondenzator razražal preko optoge. Med razražanjem gre tok iz pozitivne plošče kondenzatorja nazaj do negativne plošče preko optoge, v nasprotni smeri kot med nabiranjem.

Čas razražanja

Čas razražanja kondenzatorja je odvisen od kapacitance kondenzatorja in upornosti optoge. Po konstanti časa τ=RC (kjer je R upornost optoge in C kapacitanca) je čas razražanja sorazmeren s konstanto časa. Večja kapacitance in večja upornost optoge pomenita daljši čas razražanja.

Energijski razražaj

Med postopkom razražanja kondenzator sprošča shranjeno energijo, pri tem pa se napetost na obeh straneh kondenzatorja počasi zmanjšuje, tok razražanja se tudi zmanjšuje in sproščena energija postaja vse manjša.

Splošna razlika

Sprememba smeri

Med nabiranjem se smer toka periodično spreminja skupaj s spremembami vira strunega toka, medtem ko se med razražanjem tok teče iz kondenzatorja preko optoge, in smer je relativno fiksna.

Časovne značilnosti

Čas nabiranja je odvisen od frekvence vira strunega toka in značilnosti kondenzatorja, medtem ko je čas razražanja odvisen od parametrov kondenzatorja in optoge.

Sprememba energije

Kondenzator shranjuje energijo med nabiranjem, pri čemer se energija spreminja skupaj z napetostjo vira; med razražanjem kondenzator sprošča energijo, ki se počasi zmanjšuje.