Hoe werkt een condensator in een AC-circuit?

Wanneer de netspanning is aangesloten op de weerstand, stroom en spanning in de schakeling op elk punt in het tijddiagram evenredig aan elkaar. Dit betekent dat de curven van stroom en spanning "piek" -waarden tegelijkertijd bereikt. In dit geval zeggen we dat de stroom en spanning in fase.

Laten we nu eens kijken hoe hij zich zal gedragen in de condensator AC circuit.

Als een variabele spanningsbron aangesloten op de condensator wordt de maximale waarde van de spanning over deze evenredig is met de maximale waarde van de stroom in het circuit. Toch zal de piek golf sinusvormige spanning niet verder op hetzelfde moment als de maximale stroom.

In dit voorbeeld is de momentane waarde van de stroom bereikt zijn maximale waarde met een kwart periode (90 el.grad.) Voordat het de stress zal maken. In dit geval zeggen we dat "de huidige leidt de spanning door 90◦».

Anders dan in een kortsluitstroom waarde van V postoyanngo / I is niet constant. De verhouding van Vmax / I max waarde is zeer nuttig in elektrische zogenaamde capacitieve impedantie (Xc) van de component. Omdat deze waarde geeft nog steeds de verhouding van spanning tot stroom, dwz in fysieke zin een weerstand meeteenheid is de ohm. De waarde Xc condensator afhankelijk van de capaciteit (C) en de AC-frequentie (f).

Aangezien de verbinding met de condensator wisselstroom wordt toegepast rms spanning, zoals gebeurt in de wisselstroom schakeling, die is beperkt tot een condensator. Deze beperking is te wijten aan de reactantie van de condensator.

Derhalve wordt de waarde van de stroom in een schakeling die geen componenten behalve de condensator bepaald door de wet van Ohm alternatieve versie

_IRms = U _RMS / X _C

Waarbij U _RMS - kwadratisch gemiddelde (rms) spanning. Merk op dat X wordt vervangen _door de waarde van R in de versie van de wet van Ohm voor DC.

Nu zien we dat de condensator in de AC-circuit gedraagt zich niet als een vaste weerstand, en de situatie is dus ingewikkelder. Om een beter begrip van de processen in een dergelijke schakeling is het nuttig om het begrip van de vector te introduceren.

Het basisidee van de vector - deze voorstelling de complexe waarde van een in de tijd variërend signaal kan worden gerepresenteerd als het product van een complex getal (dat tijd-) en een complex signaal dat een functie van de tijd.

Zo kunnen we de functie A cos (2πνt + θ) evenals een complexe constante A ∙ e ^{jΘ vertegenwoordigen.}

Aangezien de vectoren voorgesteld door de hoeveelheid (of module) en de hoek, dan worden ze grafisch weergegeven door de pijl (of vector) roteert in een XY-vlak.

Aangezien de spanning over de condensator "achtergebleven" met betrekking tot de stroom die hoekpunten zijn opgesteld in een complexe vlak zoals afgebeeld hierboven. In deze figuur, de spanning en stroom vectoren worden geroteerd in de tegengestelde richting met de klok mee.

In dit voorbeeld is de stroom op de condensator vanwege de periodieke overbelasting. Als de condensator AC circuit het vermogen op te slaan en periodiek wordt een elektrische lading tussen het en de energiebron een voortdurende uitwisseling van energie, die elektrisch genoemd reactief.