Resistenza del condensatore rispetto alla frequenza. Condensatore elettrico. Tipi di condensatori

>> Fisica Grado 11 >> Condensatore in un circuito corrente alternata

§ 33 CONDENSATORE AC

La corrente continua non può fluire attraverso un circuito contenente un condensatore. Infatti, in questo caso, infatti, il circuito risulta essere aperto, poiché le piastre dei condensatori sono separate da un dielettrico.

La corrente alternata può fluire attraverso un circuito contenente un condensatore. Questo può essere verificato con un semplice esperimento.

Abbiamo sorgenti di tensione continua e alternata e la tensione continua ai terminali della sorgente è uguale al valore effettivo della tensione alternata. Il circuito è costituito da un condensatore e una lampada a incandescenza (Fig. 4.13) collegati in serie. Quando acceso tensione costante(l'interruttore è ruotato a sinistra, il circuito è collegato ai punti AA") la lampada non si accende. Ma quando si accende la tensione CA (l'interruttore è ruotato a destra, il circuito è collegato ai punti BB ") la spia si accende se la capacità del condensatore è sufficientemente grande.

Come può la corrente alternata fluire attraverso il circuito se è effettivamente aperto (le cariche non possono muoversi tra le piastre del condensatore)? Il fatto è che c'è una carica e scarica periodica del condensatore sotto l'azione di una tensione alternata. La corrente che scorre nel circuito quando il condensatore viene ricaricato riscalda il filamento della lampada.

Stabiliamo come cambia la forza di corrente nel tempo in un circuito contenente solo un condensatore, se si può trascurare la resistenza dei fili e delle piastre del condensatore (Fig. 4.14).

Tensione del condensatore


La forza attuale, che è la derivata della carica rispetto al tempo, è pari a:

Di conseguenza, le fluttuazioni di corrente sono in anticipo nella fase delle fluttuazioni di tensione sul condensatore di (Fig. 4.15).

L'ampiezza della forza attuale è:

Io m = U m C. (4.29)

Se introduciamo la designazione

e invece delle ampiezze della corrente e della tensione, usiamo i loro valori effettivi, quindi otteniamo

Il valore di X c, il reciproco del prodotto C della frequenza ciclica e della capacità elettrica del condensatore, è detto capacità. Il ruolo di questa grandezza è simile al ruolo della resistenza attiva R nella legge di Ohm (vedi formula (4.17)). Il valore effettivo dell'intensità della corrente è correlato al valore effettivo della tensione ai capi del condensatore nello stesso modo in cui l'intensità e la tensione della corrente sono correlate secondo la legge di Ohm per una sezione del circuito CC. Questo ci permette di considerare il valore di X con come la resistenza del condensatore alla corrente alternata (capacità).

Maggiore è la capacità del condensatore, maggiore è la corrente di ricarica. Questo è facile da rilevare aumentando l'incandescenza della lampada con un aumento della capacità del condensatore. Mentre la resistenza CC di un condensatore è infinita, la sua resistenza CA è finita X c . All'aumentare della capacità, diminuisce. Inoltre diminuisce con l'aumentare della frequenza.

In conclusione, notiamo che durante un quarto del periodo in cui il condensatore viene caricato alla massima tensione, l'energia entra nel circuito e viene immagazzinata nel condensatore sotto forma di energia campo elettrico. Nel prossimo trimestre del periodo, quando il condensatore si scarica, questa energia viene restituita alla rete.

La resistenza di un circuito con condensatore è inversamente proporzionale al prodotto della frequenza ciclica e della capacità elettrica. Le fluttuazioni di corrente sono in anticipo nella fase delle fluttuazioni di tensione di .


1. Come sono correlati i valori effettivi di corrente e tensione su un condensatore in un circuito a corrente alternata!
2. L'energia viene rilasciata in un circuito contenente solo un condensatore, se la resistenza attiva del circuito può essere trascurata!
3. L'interruttore è una specie di condensatore. Perché l'interruttore apre il circuito in modo affidabile!

Cos'è la corrente alternata

Se consideriamo la corrente continua, allora potrebbe non essere sempre perfettamente costante: la tensione all'uscita della sorgente può dipendere dal carico o dal grado di scarica della batteria o della batteria galvanica. Anche con una tensione stabilizzata costante, la corrente nel circuito esterno dipende dal carico, il che conferma la legge di Ohm. Si scopre che anche questa non è proprio una corrente continua, ma una tale corrente non può nemmeno essere chiamata alternata, poiché non cambia direzione.

Una variabile è solitamente chiamata tensione o corrente, la cui direzione e grandezza non cambiano sotto l'influenza di fattori esterni, ad esempio, carica, ma del tutto “indipendentemente”: è così che lo produce il generatore. Inoltre, queste modifiche dovrebbero essere periodiche, ad es. ricorrente dopo un certo periodo di tempo, chiamato periodo.

Se la tensione o la corrente cambiano in modo casuale, senza preoccuparsi della periodicità e di altre regolarità, un tale segnale viene chiamato rumore. Un classico esempio è la "neve" su uno schermo televisivo con un segnale terrestre debole. Esempi di alcuni segnali elettrici periodici sono mostrati nella Figura 1.

Per la corrente continua, ci sono solo due caratteristiche: questa è la polarità e la tensione della sorgente. Nel caso della corrente alternata, queste due grandezze chiaramente non sono sufficienti, quindi compaiono diversi parametri in più: ampiezza, frequenza, periodo, fase, valore istantaneo ed effettivo.

Immagine 1.

Molto spesso nella tecnologia si ha a che fare con oscillazioni sinusoidali e non solo nell'ingegneria elettrica. Immagina una ruota di macchina. Quando si guida uniformemente su una buona strada pianeggiante, il centro della ruota descrive una linea retta parallela al manto stradale. Allo stesso tempo, qualsiasi punto alla periferia della ruota si muove lungo una sinusoide rispetto alla retta appena menzionata.

Ciò può essere confermato dalla figura 2, che mostra un metodo grafico per costruire una sinusoide: chi ha insegnato bene a disegnare, comprende perfettamente come vengono eseguite tali costruzioni.


Figura 2.

Dal corso di fisica della scuola è noto che la sinusoide è la più comune e adatta allo studio della curva periodica. Esattamente allo stesso modo, negli alternatori si ottengono oscillazioni sinusoidali, dovute al loro design meccanico.

La figura 3 mostra un grafico di una corrente sinusoidale.

Figura 3

È facile vedere che l'intensità della corrente varia nel tempo, quindi l'asse y è indicato nella figura come i(t), - una funzione della corrente dal tempo. Il periodo completo della corrente è indicato da una linea continua e ha un periodo T. Se partiamo dall'origine, possiamo vedere che la corrente prima aumenta, raggiunge Imax, passa per zero, diminuisce a -Imax, dopodiché aumenta e arriva a zero. Quindi inizia il periodo successivo, mostrato dalla linea tratteggiata.

Come formula matematica il comportamento corrente è scritto come segue: i(t)= Imax*sin(ω*t±φ).

Qui i(t) è il valore istantaneo della corrente, che dipende dal tempo, Imax è il valore dell'ampiezza (massima deviazione dallo stato di equilibrio), ω è la frequenza circolare (2*π*f), φ è l'angolo di fase .

La frequenza circolare ω è misurata in radianti al secondo, l'angolo di fase φ è misurato in radianti o gradi. Quest'ultimo ha senso solo quando ci sono due correnti sinusoidali. Ad esempio, nei circuiti con la corrente anticipa la tensione di 90˚ o esattamente un quarto del periodo, come mostrato nella Figura 4. Se c'è solo una corrente sinusoidale, puoi spostarla lungo l'asse delle ordinate a tuo piacimento e nulla cambierà da questo.


Figura 4 Nei circuiti con condensatore, la corrente precede la tensione di un quarto di periodo.

Il significato fisico della frequenza circolare ω è l'angolo in radianti che la sinusoide "correrà" in un secondo.

Periodo - T è il tempo impiegato dall'onda sinusoidale per completare un'oscillazione completa. Lo stesso vale per le vibrazioni di altra forma, ad esempio rettangolari o triangolari. Il periodo viene misurato in secondi o unità inferiori: millisecondi, microsecondi o nanosecondi.

Un altro parametro di qualsiasi segnale periodico, inclusa una sinusoide, è la frequenza, quante oscillazioni farà il segnale in 1 secondo. L'unità di frequenza è l'hertz (Hz), dal nome dello scienziato del XIX secolo Heinrich Hertz. Quindi, la frequenza di 1 Hz non è altro che un'oscillazione/secondo. Ad esempio, la frequenza della rete di illuminazione è di 50 Hz, ovvero esattamente 50 periodi del passaggio sinusoidale al secondo.

Se il periodo corrente è noto (puoi), la formula ti aiuterà a scoprire la frequenza del segnale: f \u003d 1 / T. In questo caso, se il tempo è espresso in secondi, il risultato sarà in Hertz. Al contrario, T=1/f, frequenza in Hz, il tempo è in secondi. Ad esempio, quando il periodo sarà 1/50=0,02 sec o 20 millisecondi. Nell'elettricità vengono utilizzate più spesso frequenze più alte: kHz - kilohertz, MHz - megahertz (migliaia e milioni di oscillazioni al secondo), ecc.

Quanto detto per la corrente vale anche per la tensione alternata: basta semplicemente cambiare la lettera I in U in Fig. 6. La formula sarà così: u(t)=Umax*sin(ω*t± φ).

Queste spiegazioni sono sufficienti per tornare esperienze con i condensatori e spiegare il loro significato fisico.

Il condensatore conduce corrente alternata, che è stata mostrata nel circuito in Figura 3 (vedi articolo -). La luminosità del bagliore della lampada aumenta quando viene collegato un condensatore aggiuntivo. Quando i condensatori sono collegati in parallelo, le loro capacità si sommano semplicemente, quindi si può presumere che la capacità Xc dipenda dalla capacità. Inoltre, dipende anche dalla frequenza della corrente, e quindi la formula si presenta così: Xc=1/2*π*f*C.

Dalla formula segue che con un aumento della capacità del condensatore e della frequenza della tensione alternata, la reattanza Xc diminuisce. Queste dipendenze sono mostrate nella Figura 5.

Figura 5. Reattanza del condensatore rispetto alla capacità

Se sostituiamo la frequenza in Hertz nella formula e la capacità in Farad, il risultato sarà in Ohm.

Il condensatore si surriscalda?

Ora ricordiamo l'esperienza con un condensatore e un contatore elettrico, perché non gira? Il fatto è che il contatore conta l'energia attiva quando il consumatore è un carico puramente attivo, ad esempio lampade a incandescenza, un bollitore elettrico o una stufa elettrica. Per tali consumatori, tensione e corrente sono in fase, hanno lo stesso segno: se si moltiplicano due numeri negativi (tensione e corrente durante un semiciclo negativo), il risultato, secondo le leggi della matematica, è ancora positivo. Pertanto, il potere di tali consumatori è sempre positivo, ad es. entra nel carico e viene rilasciato sotto forma di calore, come mostrato nella figura 6 dalla linea tratteggiata.

Figura 6

Nel caso in cui un condensatore sia incluso nel circuito AC, la corrente e la tensione sono sfasate: la corrente porta la tensione di 90˚, il che porta al fatto che si ottiene una combinazione quando la corrente e la tensione hanno segni diversi.

Figura 7

In questi momenti, il potere è negativo. In altre parole, quando la potenza è positiva, il condensatore viene caricato e quando è negativa, l'energia immagazzinata viene restituita alla sorgente. Pertanto, in media, risulta per zero e semplicemente non c'è nulla da contare qui.

Il condensatore, se ovviamente è funzionante, non si scalderà nemmeno. Pertanto, spesso un condensatore è chiamato resistenza senza watt, che ne consente l'utilizzo in alimentatori a bassa potenza senza trasformatore. Sebbene tali blocchi non siano consigliati a causa del loro pericolo, è comunque necessario farlo a volte.

Prima di installare in un tale blocco condensatore di spegnimento, va verificato semplicemente collegandolo alla rete: se il condensatore non si è riscaldato in mezz'ora, può essere tranquillamente inserito nel circuito. Altrimenti, dovrà semplicemente essere buttato via senza rimpianti.

Cosa mostra il voltmetro?

Nella fabbricazione e riparazione di vari dispositivi, anche se non molto spesso, è necessario misurare tensioni alternate e persino correnti. Se la sinusoide si comporta in modo così irrequieto, poi su, poi giù, cosa mostrerà un normale voltmetro?

Il valore medio di un segnale periodico, in questo caso una sinusoide, è calcolato come l'area delimitata dall'ascissa e dalla rappresentazione grafica del segnale, divisa per 2*π radianti o il periodo della sinusoide. Poiché la parte superiore e quella inferiore sono esattamente uguali, ma hanno segni diversi, il valore medio della sinusoide è zero e non è necessario misurarlo affatto, e anche semplicemente inutile.

Ecco perchè dispositivo di misurazione ci mostra il valore efficace della tensione o della corrente. RMS è il valore della corrente periodica a cui viene rilasciata la stessa quantità di calore sullo stesso carico di cui è acceso DC. In altre parole, la lampadina brilla con la stessa luminosità.

Questo è descritto da formule come questa: Iavr = 0,707 * Imax = Imax / √2 per la tensione, la formula è la stessa, è sufficiente cambiare una lettera Uavr = 0,707 * Umax = Umax / √2. Questi sono i valori visualizzati dal contatore. Possono essere sostituiti in formule quando si calcola secondo la legge di Ohm o quando si calcola la potenza.

Ma questo non è tutto ciò che un condensatore è in grado di fare in una rete CA. Il prossimo articolo esaminerà l'uso dei condensatori in circuiti a impulsi, filtri di alta e bassa frequenza, in generatori di impulsi sinusoidali e rettangolari.

Sulla carica di un condensatore.

Chiudiamo la catena. Il circuito caricherà il condensatore. Ciò significa che parte degli elettroni dal lato sinistro del condensatore andrà nel filo e lo stesso numero di elettroni andrà dal filo al lato destro del condensatore. Entrambe le piastre saranno caricate con cariche opposte della stessa intensità.

Tra le piastre nel dielettrico sarà campo elettrico.

Ora rompiamo la catena. Il condensatore rimarrà carico. Accorcieremo il suo rivestimento con un pezzo di filo. Il condensatore si scaricherà istantaneamente. Ciò significa che un eccesso di elettroni entrerà nel filo dalla piastra di destra e una mancanza di elettroni entrerà nel filo della piastra di sinistra. Su entrambe le piastre di elettroni saranno le stesse, il condensatore sarà scaricato.

A che voltaggio è caricato il condensatore?

Si carica fino alla tensione che gli viene applicata dalla fonte di alimentazione.

Resistenza del condensatore.


Chiudiamo la catena. Il condensatore ha iniziato a caricarsi ed è diventato immediatamente una fonte di corrente, tensione, EDS. La figura mostra che l'EDS del condensatore è diretto contro la fonte di corrente che lo carica.

Opposizione forza elettromotiva di un condensatore carico la carica di questo condensatore è chiamata reattanza capacitiva.

Tutta l'energia spesa dalla sorgente di corrente per superare la resistenza capacitiva viene convertita nell'energia del campo elettrico del condensatore. Quando il condensatore si è scaricato, tutta l'energia del campo elettrico tornerà al circuito sotto forma di energia corrente elettrica. Pertanto, la capacità è reattiva, cioè senza causare una perdita irreversibile di energia.

Perché la corrente continua non passa attraverso un condensatore, mentre la corrente alternata lo fa?

Accendere il circuito CC. La lampada si accende e si spegne, perché? Perché la corrente di carica del condensatore è passata nel circuito. Non appena il condensatore viene caricato alla tensione della batteria, la corrente nel circuito si interrompe.

Ora chiudiamo il circuito AC. Nel primo quarto del periodo, la tensione sul generatore aumenta da 0 a un massimo. Il circuito sta caricando un condensatore. Nel secondo trimestre del periodo, la tensione sul generatore diminuisce a zero. Il condensatore viene scaricato attraverso il generatore. Successivamente, il condensatore viene caricato e scaricato di nuovo. Pertanto, nel circuito ci sono correnti di carica e scarica del condensatore. La lampada sarà costantemente accesa.

In un circuito con un condensatore, la corrente scorre nell'intero circuito chiuso, compreso il dielettrico del condensatore. In un condensatore di carica si forma un campo elettrico che polarizza il dielettrico. La polarizzazione è la rotazione degli elettroni negli atomi in orbite allungate.

La polarizzazione simultanea di un numero enorme di atomi forma una corrente chiamata corrente di spostamento. Pertanto, la corrente scorre nei fili e nel dielettrico e lo stesso valore.

La capacità di un condensatore è determinata dalla formula

Osservando il grafico, concludiamo: la corrente in un circuito con resistenza puramente capacitiva porta la tensione di 90 0 0 .

Sorge la domanda come la corrente nel circuito può portare la tensione sul generatore? Nel circuito, la corrente scorre a turno da due sorgenti di corrente, dal generatore e dal condensatore. Quando la tensione del generatore è zero, la corrente nel circuito è massima. Questa è la corrente di scarica del condensatore.

A proposito di vero condensatore

Un vero condensatore ha due resistenze contemporaneamente: attivo e capacitivo. Dovrebbero essere considerati collegati in serie.

La tensione applicata dal generatore alla resistenza attiva e la corrente che scorre attraverso la resistenza attiva sono in fase.

La tensione applicata dal generatore alla capacità e la corrente che scorre attraverso la capacità vengono sfasate di 90 0 0 . La tensione risultante applicata dal generatore al condensatore può essere determinata dalla regola del parallelogramma.

Sulla resistenza attiva agiscono la tensione U e la corrente I sono in fase. Sulla capacità, la tensione U c è in ritardo rispetto alla corrente I di 90 0 . La tensione risultante applicata dal generatore al condensatore è determinata dalla regola del parallelogramma. Questa tensione risultante è in ritardo rispetto alla corrente I di un angolo φ, che è sempre inferiore a 90 0 .

Determinazione della resistenza del condensatore risultante

La resistenza risultante di un condensatore non può essere trovata sommando i valori delle sue resistenze attive e capacitive. Questo viene fatto secondo la formula

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Un condensatore elettrico è un elemento di un circuito elettrico progettato per essere utilizzato capacità elettrica.

Un condensatore è un elemento passivo in un circuito elettrico. Solitamente è costituito da due elettrodi a forma di piastre o cilindri (detti piastre), separati da un isolante, il cui spessore è piccolo rispetto alle dimensioni delle piastre. Quando viene applicata una tensione elettrica costante alle piastre del condensatore, una carica elettrica scorre al suo interno, caricando le piastre del condensatore, a seguito della quale si crea un campo elettrico tra le piastre. Dopo che questo campo è sorto, la corrente si interrompe. Un condensatore così caricato può essere scollegato dalla sorgente e utilizzato per immagazzinare l'energia in esso immagazzinata. energia elettrica. Fu per l'accumulo di energia elettrica che il condensatore fu inventato nel 1745 dai fisici Ewald Jürgen von Kleistim dalla Germania e dall'olandese Peter van Muschenbroek. Il primo condensatore è stato realizzato da loro nel laboratorio di Leida e al posto del loro ...

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La corrente scorre attraverso il condensatore?

La corrente elettrica passa attraverso il condensatore o no? L'esperienza quotidiana dei radioamatori dice in modo convincente che la corrente continua non passa, ma la corrente alternata sì.

Questo è facile da confermare sperimentalmente. Puoi accendere una lampadina collegandola a una rete a corrente alternata tramite un condensatore. L'altoparlante oi portatili continueranno a funzionare se sono collegati al ricevitore non direttamente, ma tramite un condensatore.

Un condensatore è costituito da due o più piastre metalliche separate da un dielettrico. Questo dielettrico è molto spesso mica, aria o ceramica, che sono i migliori isolanti. È del tutto naturale che la corrente continua non possa passare attraverso un tale isolante. Ma perché passa una corrente alternata? Questo sembra tanto più strano perché la stessa ceramica sotto forma, ad esempio, di rulli in porcellana isola perfettamente i cavi CA e la mica svolge perfettamente le funzioni di un isolante ...

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Sulla carica di un condensatore.

Chiudiamo la catena. Il circuito caricherà il condensatore. Ciò significa che parte degli elettroni dal lato sinistro del condensatore andrà nel filo e lo stesso numero di elettroni andrà dal filo al lato destro del condensatore. Entrambe le piastre saranno caricate con cariche opposte della stessa intensità.

Tra le piastre nel dielettrico ci sarà un campo elettrico.

Ora rompiamo la catena. Il condensatore rimarrà carico. Accorcieremo il suo rivestimento con un pezzo di filo. Il condensatore si scaricherà istantaneamente. Ciò significa che un eccesso di elettroni entrerà nel filo dalla piastra di destra e una mancanza di elettroni entrerà nel filo della piastra di sinistra. Su entrambe le piastre di elettroni saranno le stesse, il condensatore sarà scaricato.


A che voltaggio è caricato il condensatore?

Si carica fino alla tensione che gli viene applicata dalla fonte di alimentazione.

Resistenza del condensatore.

Chiudiamo...

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08.11.2014 18:23

Ti ricordi cos'è un condensatore? Lascia che te lo ricordi. Un condensatore, noto anche come "conder", è costituito da due piastre isolate. Quando una tensione costante viene applicata al condensatore per un breve periodo, viene caricato e mantiene questa carica. La capacità del condensatore dipende da quanti "posti" sono progettati per le piastre e anche dalla distanza tra di loro. consideriamo il circuito più semplice già caricato conder:

Quindi, qui vediamo otto "più" su un piatto e lo stesso numero di "meno" sull'altro. Bene, come sai, gli opposti si attraggono) E minore è la distanza tra i piatti, più forte "amore. Pertanto, più "ama" meno, e poiché l'amore è reciproco, significa che anche meno "ama" più)). Pertanto , questa è l'attrazione che impedisce al condensatore già carico di scaricarsi.

Per scaricare il condensatore, è sufficiente posare un "ponte" in modo che i "vantaggi" e gli "svantaggi" si incontrino. È stupido...

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Elia / 18:21 08.12.2014 #

Il condensatore è costituito da 2 fogli di alluminio (piatto) con un pezzo di carta nel mezzo. (Non parleremo ancora di mica, fluoroplastico, ceramica, elettroliti, ecc.).
La carta non conduce corrente e quindi il condensatore non conduce corrente.
Se la corrente è alternata, gli elettroni che ricorrono al primo pezzo di lamina la caricano.
Ma, come sai, le cariche con lo stesso nome si respingono, quindi gli elettroni dell'altro pezzo scappano.
Quanti elettroni correvano su una piastra, così tanti scappavano dall'altra.
Il numero di elettroni in fuga (corrente) dipende dalla tensione e dalla capacità del condensatore (cioè dalla dimensione dei pezzi di pellicola e dallo spessore della carta tra di loro).

Cercherò di spiegare più in dettaglio sulle dita, o meglio sull'acqua
Cos'è la corrente continua? Immagina l'acqua (corrente) che scorre attraverso un tubo (filo) in una direzione.
Cos'è la corrente alternata? Questa è di nuovo acqua nel tubo, ma non scorre più in una direzione, ma si contrae avanti e indietro con una certa ampiezza ...

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La corrente elettrica passa attraverso il condensatore o no?

L'esperienza quotidiana dei radioamatori dice in modo convincente che la corrente continua non passa, ma la corrente alternata sì. Questo è facile da confermare sperimentalmente. Puoi accendere una lampadina collegandola a una rete a corrente alternata tramite un condensatore. L'altoparlante oi portatili continueranno a funzionare se sono collegati al ricevitore non direttamente, ma tramite un condensatore.

Un condensatore è costituito da due o più piastre metalliche separate da un dielettrico. Questo dielettrico è il più delle volte mica, aria o ceramica*, che sono i migliori isolanti. È del tutto naturale che la corrente continua non possa passare attraverso un tale isolante. Ma perché passa una corrente alternata? Questo sembra tanto più strano perché la stessa ceramica sotto forma, ad esempio, di rulli in porcellana isola perfettamente i fili CA e la mica svolge perfettamente le funzioni di isolante in saldatori, ferri elettrici e altri ...

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Iscriviti al nostro gruppo Vkontakte - e Facebook - * L'esperienza quotidiana dei radioamatori afferma in modo convincente che la corrente continua non passa attraverso un condensatore, ma la corrente alternata lo fa. Ad esempio, puoi collegare una lampada o un altoparlante tramite un condensatore e continueranno a funzionare. Per capire perché questo accade, diamo un'occhiata al design di un condensatore. Un condensatore è costituito da due o più piastre metalliche separate da un dielettrico. Questo dielettrico è molto spesso mica, aria o ceramica, che sono i migliori isolanti. È del tutto naturale che la corrente continua non possa passare attraverso un tale isolante. Ma perché passa una corrente alternata? Questo sembra tanto più strano perché la stessa ceramica sotto forma, ad esempio, di rulli in porcellana isola perfettamente i fili CA e la mica svolge perfettamente le funzioni di isolante in saldatori, ferri elettrici e altri dispositivi di riscaldamento che funzionano correttamente da .. .

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L'esperienza quotidiana dei radioamatori afferma in modo convincente che la corrente continua non passa attraverso un condensatore, ma la corrente alternata lo fa. Ad esempio, puoi collegare una lampada o un altoparlante tramite un condensatore e continueranno a funzionare. Per capire perché questo accade, diamo un'occhiata al design di un condensatore. Un condensatore è costituito da due o più piastre metalliche separate da un dielettrico. Questo dielettrico è molto spesso mica, aria o ceramica, che sono i migliori isolanti. È del tutto naturale che la corrente continua non possa passare attraverso un tale isolante. Ma perché passa una corrente alternata? Questo sembra tanto più strano perché la stessa ceramica sotto forma, ad esempio, di rulli in porcellana isola perfettamente i fili CA e la mica svolge perfettamente le funzioni di isolante nei saldatori, ...

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Quando qualsiasi condensatore è collegato circuito elettrico corrente continua, si verifica un impulso veloce a breve termine. Con il suo aiuto, il condensatore viene caricato nella stessa misura della fonte di energia, dopodiché tutto il movimento della corrente elettrica si interrompe. Se viene disconnesso dalla fonte di corrente, in brevissimo tempo, sotto l'influenza del carico, si verificherà una scarica completa. Quando una lampada è collegata come indicatore, lampeggia una volta e poi si spegne, poiché la scarica del condensatore a corrente continua avviene sotto forma di un impulso a breve termine.

Funzionamento a condensatore con corrente alternata

Un condensatore funziona in modo completamente diverso in un circuito a corrente alternata. In questo caso, il condensatore viene caricato e scaricato, in alternanza con la frequenza delle oscillazioni che si verificano durante Tensione AC. La stessa lampada a incandescenza, inserita in un circuito come indicatore, e collegata in serie, emetterà, come un condensatore, luce continua, perché la frequenza di oscillazione di livello industriale non è percepita dall'occhio umano.

Ogni condensatore ha una capacità, che determina la capacità e la frequenza dei cicli AC. Secondo la formula, questa dipendenza è inversamente proporzionale. In presenza di tale resistenza, non c'è conversione di energia elettrica e magnetica in calore. Con più alta frequenza corrente elettrica, la capacità diminuisce proporzionalmente e viceversa.

Queste importanti proprietà hanno permesso di utilizzare condensatori in un circuito a corrente alternata come elemento di spegnimento invece di resistori nei divisori di tensione. Questo fattore è particolarmente importante in caso di cadute di tensione. In una situazione del genere, invece di un condensatore, dovrebbero essere utilizzati resistori potenti e di grandi dimensioni.

La proprietà principale dei condensatori

Poiché il condensatore nel circuito CA non è soggetto a calore, non c'è dissipazione di energia. Ciò è dovuto allo spostamento di corrente tra l'altro e nel condensatore di 90 gradi. Alla tensione più alta, la corrente ha un valore zero, il che significa che no lavoro e riscaldamento non si verificano. Pertanto, i condensatori nella maggior parte dei casi vengono utilizzati con successo al posto dei resistori. Allo stesso tempo, hanno uno svantaggio, che deve essere preso in considerazione a colpo sicuro. Consiste nel cambiare la corrente alternata nel circuito, provocando una variazione di tensione nel carico. Un altro svantaggio è la mancanza di disaccoppiamento, quindi il loro utilizzo ha alcune limitazioni e vengono utilizzati con un valore di resistenza stabile. Tali carichi, molto spesso, sono elementi riscaldanti.

Tuttavia, il suo ampia applicazione condensatori trovati in vari tipi filtri di frequenza e circuiti risonanti.