Как се държи кондензаторът в електрическата верига?

Ако е включен източник на променлив токкъм резистора, тогава токът и напрежението във веригата във всяка точка на времевата диаграма ще бъдат пропорционални една на друга. Това означава, че кривите на тока и напрежението ще достигнат едновременно "peak" стойност. В същото време казваме, че токът и напрежението са във фаза.

Нека сега разгледаме как кондензаторът се държи по веригата на променлив ток.

Ако е свързан източник на променливо напрежениекондензатор, максималната стойност на напрежението върху него ще бъде пропорционална на максималната стойност на тока, протичащ във веригата. Въпреки това, вълна връх на синусоида на напрежение няма да атакува по същото време, както на максималния ток.

В този пример моменталният ток достиганеговата максимална стойност за една четвърт от периода (90 el.grad.) по-рано от това ще направи напрежението. В този случай те казват, че "токът е пред напрежението с 90 °."

За разлика от ситуацията в DC токовата схема,Стойността на V / I не е постоянна тук. Независимо от това, съотношението Vmax / Imax е много полезна стойност и в електротехниката се нарича капацитивно съпротивление (Xc) на компонента. Тъй като тази стойност все още отразява съотношението напрежение към ток, т.е. във физическия смисъл е съпротивлението, неговата единица за измерване е Om. Стойността Xc на кондензатора зависи от неговия капацитет (C) и от честотата на променливия ток (f).

От кондензатора в веригата на променлив токсе прилага коренната средна квадратична стойност на напрежението, в тази схема има същите потоци от променлив ток, което е ограничено от кондензатора. Това ограничение се дължи на съпротивлението на кондензатора.

Следователно, токът в схемата, който не съдържа други компоненти освен кондензатора, се определя от алтернативна версия на Закона на Ом

аз_RMS = U_RMS / X_C

Където U_RMS - стойност на напрежението. Имайте предвид, че X_с замества стойността на R във версията на закона на Ом за постоянен ток.

Сега виждаме, че кондензатор в схемаАС се държи доста различно от постоянния резистор, и ситуацията тук, съответно, е по-сложна. За да се разберат по-добре процесите, протичащи в такава верига, е полезно да се въведе такава концепция като вектор.

Основната идея на вектора е идеята,че сложната стойност на сигнала, променящ времето, може да бъде представена като продукт на сложен номер (който не зависи от времето) и някакъв сложен сигнал, който е функция на времето.

Например, ние можем да представим функцията A cos (2πνt + θ) просто като сложна константа A ∙ e^jΘ .

Тъй като векторите са представени с магнитуд (или модул) и ъгъл, те се представят графично чрез стрелка (или вектор), въртяща се в равнината XY.

Като се има предвид, че напрежението на кондензатор"Lags" във връзка с тока, представляващи техните вектори се намират в сложната равнина, както е показано на фигурата по-горе. На тази фигура текущите и напрежените вектори се въртят в посока, противоположна на посоката на часовниковата стрелка.

В нашия пример, текущата на кондензатор се дължи нанейното периодично презареждане. Както кондензатор AC верига има способността да съхранява и периодично нулира електрически заряд, между него и източника на захранване е постоянен обмен на енергия, която е в областта на електротехниката, наречен реактивен.