Jak se kondenzátor v obvodu střídavého proudu?

Pokud je napájení AC je připojen k odporu, proudu a napětí v obvodu na jakémkoliv místě v časovém diagramu jsou úměrné k sobě navzájem. To znamená, že křivky proudu a napětí dosáhne hodnoty „ve špičce“ současně. V tomto případě můžeme říci, že proud a napětí jsou ve fázi.

Podívejme se nyní, jak se bude chovat v kondenzátoru obvodu střídavého proudu.

Pokud zdroj proměnná napětí spojen s kondenzátorem, bude maximální hodnota napětí na něm být úměrná maximální hodnota proudu, který teče v obvodu. Nicméně, bude vrchol vlny sinusového průběhu napětí nepostoupí současně jako maximální proud.

V tomto příkladu se okamžitá hodnota proudu dosáhne maximální hodnotu dobu čtvrtina (90 el.grad.) Před tím, než bude dělat stres. V tomto případě říkáme, že „současný vede napětí o 90◦».

Na rozdíl od situace v obvodu postoyanngo aktuální hodnotu V / I není konstantní. Avšak poměr V max / I max hodnota je velmi užitečné v elektrické nazývá kapacitní impedance (Xc) komponenty. Protože tato hodnota stále ukazuje poměr napětí na proud, tedy ve fyzikálním smyslu měřicí odpor jednotka je jeho ohmů. Hodnota Xc kondenzátoru závisí na kapacitě (C) a AC síťové frekvence (f).

Vzhledem k tomu, připojení k kondenzátor AC se aplikuje efektivní napětí, například jak je tomu v střídavého obvodu, který se omezuje na kondenzátoru. Toto omezení je kvůli reaktance kondenzátoru.

Z tohoto důvodu je hodnota proudu v obvodu, který obsahuje žádné jiné složky kromě kondenzátoru je dána zákonem alternativní verzi Ohmův

I _RMS = U _RMS / X _C

Kde U _RMS - střední kvadratická (RMS) napětí. Všimněte si, že X je _nahrazen hodnotou R ve verzi Ohmův zákon pro DC.

Nyní vidíme, že kondenzátor v obvodu střídavého proudu se chová ne jako fixní odpor, a situace je tudíž mnohem komplikovanější. S cílem lépe pochopit procesy probíhající v tomto okruhu, je vhodné zavést pojem vektoru.

Základní myšlenkou vektoru - toto zastoupení, že komplexní hodnota signálu proměnlivou v čase může být reprezentován jako produkt komplexního čísla (která je nezávislá na čase) a komplexní signál, který je funkcí času.

Například, může být reprezentována cos funkce A (2πνt + θ), stejně jako komplexní konstanta ∙ e ^jΘ.

Vzhledem k tomu, vektorů reprezentovaných množství (nebo modulu), a úhel, pak jsou graficky šipkou (vektor nebo) otáčejícím se v rovině XY.

Vzhledem k tomu, že napětí na kondenzátoru „zaostávání“ s ohledem na aktuální reprezentovat jejich vrcholy jsou uspořádány v komplexní rovině, jak je znázorněno na obrázku výše. Na tomto obrázku, napětí a proud vektory se otáčejí v opačném směru hodinových ručiček.

V tomto příkladu je aktuální na kondenzátoru kvůli jeho periodické předražení. Vzhledem k tomu, kondenzátor AC obvod má schopnost ukládat a pravidelně resetovat elektrický náboj, mezi ním a zdrojem energie je konstantní výměnu energie, která je v elektrické nazývá reaktivní.