Razlika između punjenja i ispunjenja kondenzatora strujom переменного тока

Kondenzatori se ponašaju drugačije u strujnim krugovima naizmenične struje nego u strujnim krugovima jednosmjerne struje. Kondenzatori u strujnom krugu naizmenične struje mogu se posmatrati kao da se stalno puni i prazni jer se napon izvora naizmenične struje periodično menja.

Ponašanje kondenzatora u strujnim krugovima naizmenične struje

• Ekvivalent kratkog spoja: U visokofrekventnom strujnom krugu naizmenične struje, kondenzator se ponaša kao kratki spoj jer je njegov impedans (kapacitivna reaktivna otpornost) vrlo nizak.

• Ekvivalent otvorenog spoja: U niskofrekventnim strujnim krugovima naizmenične struje, kondenzatori imaju veću kapacitivnu reaktivnu otpornost i ponašaju se kao otvoreni spojevi.

Proces punjenja

Smer struje

Kada se kondenzator poveže sa izvorom naizmenične struje kako bi počeo da se puni, u pozitivnom poluvremenu izvora naizmenične struje, struja teče od pozitivnog terminala izvora do pozitivne ploče kondenzatora, tako da se pozitivna ploča kondenzatora pozitivno nabija, a negativna ploča negativno. U negativnom poluvremenu izvora naizmenične struje, struja teče u suprotnom smeru, od pozitivne ploče kondenzatora nazad do negativnog elektroda izvora, dok se negativna ploča kondenzatora pozitivno nabija, a pozitivna ploča negativno.

Vreme punjenja

Pošto se napon izvora naizmenične struje stalno menja, vreme punjenja kondenzatora zavisi od frekvencije izvora naizmenične struje i kapacitivne vrednosti kondenzatora. Tijekom ciklusa izvora naizmenične struje, kondenzator će biti punjen u različitim trenucima. Kada se napon izvora povećava, brzina punjenja kondenzatora je veća. Kada se napon izvora smanjuje, brzina punjenja kondenzatora spori i može čak i započeti ispunjavati.

Energija punjenja

Energija koju kondenzator skuplja tokom punjenja je proporcionalna kvadratu napona izvora i kapacitivne vrednosti kondenzatora. Kada se napon izvora naizmenične struje povećava, energija koju skuplja kondenzator se povećava. Kada se napon smanji, manja količina energije se skuplja.

Proces ispunjavanja

Smer struje

Kada je kondenzator potpuno pun, ako se odvoji od izvora naizmenične struje, kondenzator će ispunjavati kroz opterećenje. Pri ispunjavanju, struja teče iz pozitivne ploče kondenzatora i vraća se do negativne ploče preko opterećenja, u suprotnom smeru od onog pri punjenju.

Vreme ispunjavanja

Vreme ispunjavanja kondenzatora zavisi od kapacitivne vrednosti kondenzatora i vrednosti otpora opterećenja. τ=RC Prema vremenskoj konstanti (gde je R otpor opterećenja, a C kapacitivna vrednost), vreme ispunjavanja je proporcionalno vremenskoj konstanti. Veća kapacitivna vrednost i veći otpor opterećenja, duže je vreme ispunjavanja.

Energija ispunjavanja

Kondenzator oslobađa skupljenu energiju tokom procesa ispunjavanja, a kako se ispunjavanje nastavlja, napon na oba kraja kondenzatora postepeno opada, struja ispunjavanja takođe postepeno opada, a oslobađena energija je sve manja i manja.

Opšta razlika

Promena smera

Pri punjenju, smer struje se periodično menja sa promenom izvora naizmenične struje, dok pri ispunjavanju, smer struje teče od kondenzatora prema opterećenju, a smer je relativno fiksiran.

Vremenske karakteristike

Vreme punjenja zavisi od frekvencije izvora naizmenične struje i karakteristika kondenzatora, dok vreme ispunjavanja zavisi od parametara kondenzatora i opterećenja.

Promena energije

Kondenzator skuplja energiju pri punjenju, a energija se menja sa naponom izvora; Pri ispunjavanju, kondenzator oslobađa energiju, koja se postepeno smanjuje.