Kondensator AC dövrəsində necə davranır?

Kondensator AC dövrəsində necə davranır?
Kondensator AC dövrəsində necə davranır?
Anonim

Əgər AC enerji təchizatı rezistora qoşulubsa, o zaman zaman diaqramının istənilən nöqtəsində dövrədəki cərəyan və gərginlik bir-birinə mütənasib olacaq. Bu o deməkdir ki, cərəyan və gərginlik əyriləri eyni vaxtda "pik" dəyərinə çatacaq. Bunu etməklə, cərəyan və gərginliyin fazada olduğunu deyirik.

İndi kondansatörün AC dövrəsində necə davranacağını düşünün.

AC kondansatör
AC kondansatör

Kondensator AC gərginlik mənbəyinə qoşulubsa, onun üzərindəki maksimum gərginlik dövrədə axan maksimum cərəyana mütənasib olacaq. Bununla belə, gərginliyin sinus dalğasının pik nöqtəsi cərəyanın pik nöqtəsi ilə eyni vaxtda baş verməyəcək.

Bu misalda cərəyanın ani dəyəri maksimum dəyərinə dövrün dörddə birində (90 el.deq.) çatır. Bu halda deyirlər ki, "cərəyan gərginliyi 90◦ aparır".

DC dövrəsindəki vəziyyətdən fərqli olaraq burada V/I dəyəri sabit deyil. Buna baxmayaraq, V max / I max nisbəti çox faydalı bir dəyərdir və elektrik mühəndisliyində kapasitans adlanır.(Xc) komponenti. Bu dəyər hələ də gərginliyin cərəyana nisbətini ifadə etdiyindən, yəni. fiziki mənada müqavimətdir, ölçü vahidi ohmdur. Kondansatörün Xc dəyəri onun tutumundan (C) və AC tezliyindən (f) asılıdır.

Dəyişən cərəyan dövrəsində kondensatora orta ölçülü gərginlik tətbiq edildiyi üçün kondansatör tərəfindən məhdudlaşdırılan eyni AC cərəyanı həmin dövrədə axır. Bu məhdudiyyət kondansatörün reaktivliyi ilə bağlıdır.

kondansatör cərəyanı
kondansatör cərəyanı

Buna görə də, kondansatördən başqa heç bir komponenti olmayan dövrədə cərəyanın dəyəri Ohm Qanununun alternativ versiyası ilə müəyyən edilir

IRMS=URMS / XC

Burada URMS rms (rms) gərginlik dəyəridir. Qeyd edək ki, Xc Ohm Qanununun DC versiyasında R-ni əvəz edir.

İndi biz görürük ki, AC dövrəsindəki kondansatör sabit rezistordan çox fərqli davranır və burada vəziyyət müvafiq olaraq daha mürəkkəbdir. Belə bir zəncirdə baş verən prosesləri daha yaxşı başa düşmək üçün vektor kimi belə bir anlayışı təqdim etmək faydalıdır.

sabit rezistor
sabit rezistor

Vektorun əsas ideyası zamanla dəyişən siqnalın kompleks dəyərinin kompleks ədədin (zamandan asılı olmayan) və bəzi mürəkkəb siqnalın məhsulu kimi təqdim edilə bilməsi anlayışıdır. zaman funksiyası.

Məsələn, biz A funksiyasını təmsil edə bilərikcos(2πνt + θ) kompleks sabiti kimi A∙ejΘ.

Vektorlar böyüklük (və ya modul) və bucaq ilə təmsil olunduğundan, onlar qrafik olaraq XY müstəvisində fırlanan ox (və ya vektor) ilə təmsil olunur.

Kondensatordakı gərginliyin cərəyana münasibətdə "lag" olduğunu nəzərə alsaq, onları təmsil edən vektorlar yuxarıdakı şəkildə göstərildiyi kimi kompleks müstəvidə yerləşir. Bu şəkildə cərəyan və gərginlik vektorları saat əqrəbinin əksi istiqamətində fırlanır.

Bizim nümunəmizdə kondansatördəki cərəyan onun dövri doldurulması ilə bağlıdır. AC dövrəsindəki kondansatör elektrik yükünü vaxtaşırı toplamaq və boş altmaq qabiliyyətinə malik olduğundan, onunla enerji mənbəyi arasında daimi enerji mübadiləsi olur ki, bu da elektrik mühəndisliyində reaktiv adlanır.

Tövsiyə: