Capacitor inductive reactance. Paglaban ng kapasitor

1 Totoo at mainam na mapagkukunan ng email. enerhiya. katumbas na mga scheme. Kahit anong source enerhiyang elektrikal ginagawang elektrikal na enerhiya ang iba pang uri ng enerhiya (mekanikal, ilaw, kemikal, atbp.). Ang kasalukuyang sa pinagmumulan ng elektrikal na enerhiya ay nakadirekta mula sa negatibo hanggang sa positibo dahil sa mga panlabas na puwersa dahil sa uri ng enerhiya na binago ng pinagmumulan sa enerhiyang elektrikal. Ang tunay na pinagmumulan ng elektrikal na enerhiya sa pagsusuri ng mga de-koryenteng circuit ay maaaring kinakatawan alinman sa anyo pinagmumulan ng boltahe o bilang pinagmumulan ng kuryente. Nasa ibaba ang isang halimbawa ng isang ordinaryong baterya.

kanin. 14. Representasyon ng isang tunay na pinagmumulan ng elektrikal na enerhiya, alinman sa anyo ng pinagmumulan ng boltahe o sa anyo ng kasalukuyang pinagmumulan

Ang mga paraan ng pagpapakita ng isang tunay na pinagmumulan ng elektrikal na enerhiya ay naiiba sa bawat isa sa pamamagitan ng katumbas na mga circuit (mga diagram ng disenyo). Sa fig. 15 ang tunay na pinagmulan ay kinakatawan (pinalitan) ng isang circuit ng pinagmulan ng boltahe, at sa fig. 16, ang tunay na pinagmulan ay kinakatawan (pinalitan) ng kasalukuyang source circuit.


Tulad ng makikita mula sa mga diagram sa Fig. 15 at 16, ang bawat isa sa mga circuit ay may perpektong pinagmulan (boltahe o kasalukuyang) at sarili nitong panloob na pagtutol r HV. Kung ang panloob na pagtutol ang pinagmulan ng boltahe ay zero (r HV = 0), pagkatapos ay lumabas ito perpektong mapagkukunan ng boltahe(pinagmulan ng emf). Kung ang panloob na paglaban ng kasalukuyang pinagmulan ay walang hanggan na malaki (r HV = ), kung gayon ito ay lumalabas perpektong kasalukuyang mapagkukunan(pinagmulan ng kasalukuyang pagmamaneho). Ang mga diagram ng isang perpektong mapagkukunan ng boltahe at isang perpektong mapagkukunan ng kasalukuyang ay ipinapakita sa fig. 17 at 18. Lalo naming napapansin na tutukuyin namin ang perpektong kasalukuyang pinagmulan sa pamamagitan ng sulat J.

2. Mga tanikala alternating current. Single-phase alternating current. Pangunahing katangian, dalas ng bahagi, unang bahagi.AC SINGLE-PHASE CURRENT. Ang isang kasalukuyang nagbabago sa oras sa halaga at direksyon ay tinatawag na variable. Ginagamit nang pana-panahon sa pagsasanay. mula sa nagbabago ang alternating current ayon sa sinusoidal law (Larawan 1) Ang mga dami ng sinusoidal ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga sumusunod na pangunahing parameter: period, frequency, amplitude, initial phase o phase shift.

Panahon(T) - oras (mga) kung saan ang variable ay gumagawa ng kumpletong oscillation. Dalas ay ang bilang ng mga cycle bawat segundo. Ang yunit ng dalas ay Hertz (dinaglat na Hz), ang 1 Hz ay ​​katumbas ng isang oscillation bawat segundo. Ang panahon at dalas ay magkaugnay T=1/f. Ang pagbabago sa paglipas ng panahon, ang sinusoidal na halaga (boltahe, kasalukuyang, EMF) ay tumatagal iba't ibang kahulugan. Ang halaga ng isang dami sa isang naibigay na punto sa oras ay tinatawag na instantaneous. Malawak - pinakamataas na halaga sinusoidal na halaga. Ang mga amplitude ng kasalukuyang, boltahe at EMF ay ipinahiwatig sa malalaking titik na may index: I m, U m, E m, at ang kanilang mga agarang halaga - sa mga maliliit na titik i, u, e. Ang agarang halaga ng isang sinusoidal na dami, halimbawa kasalukuyang, ay tinutukoy ng formula na i = I m sin(ωt + ψ), kung saan ang ωt + ψ ay ang phase-angle na tumutukoy sa halaga ng sinusoidal na dami sa isang takdang oras; Ang ψ ay ang paunang yugto, ibig sabihin, ang anggulo na tumutukoy sa halaga ng dami sa unang sandali ng oras. Ang mga sinusoidal na dami na may parehong dalas ngunit magkaibang mga paunang yugto ay tinatawag na phase-shifted.

3 Sa fig. Ang 2 ay nagpapakita ng mga graph ng sinusoidal na dami (kasalukuyan, boltahe) na inilipat sa yugto. Kapag ang mga unang yugto ng dalawang dami ay katumbas ng ψ i = ψ u , kung gayon ang pagkakaiba ay ψ i − ψ u = 0 at, samakatuwid, walang phase shift φ = 0 (Fig. 3). Ang pagiging epektibo ng mekanikal at thermal na pagkilos ng alternating current ay tinatantya ng epektibong halaga nito. Ang epektibong halaga ng alternating current ay katumbas ng halagang ito direktang kasalukuyang, na, sa isang oras na katumbas ng isang panahon ng alternating current, ay maglalabas sa parehong resistensya ng parehong dami ng init bilang alternating current. Ang kasalukuyang halaga ay ipinahiwatig sa malalaking titik na walang index: Ako, U, E. kanin. 2 Ang mga graph ng sinusoidal current at boltahe ay lumipat sa phase. kanin. 3 Mga graph ng sinusoidal na kasalukuyang at boltahe, nagtutugma sa yugto


Para sa mga sinusoidal na halaga, ang epektibo at amplitude na mga halaga ay nauugnay sa mga ugnayan:

I=IM /√2; U=U M /√2; E=E M √2. Ang mga epektibong halaga ng kasalukuyang at boltahe ay sinusukat ng mga ammeter at voltmeter ng alternating current, at ang average na halaga ng kapangyarihan ay sinusukat ng wattmeters.

4 . Wastong (epektibo) na halagalakasalternating current tinatawag na dami ng direktang kasalukuyang, ang pagkilos nito ay magbubunga ng parehong gawain (thermal o electrodynamic effect) bilang itinuturing na alternating current sa isang panahon. Mas karaniwang ginagamit sa modernong panitikan kahulugan ng matematika ng halagang ito ay ang halaga ng rms ng alternating current. Sa madaling salita, ang epektibong halaga ng kasalukuyang ay maaaring matukoy ng formula:

.

Para sa maharmonya kasalukuyang oscillations

5 Formula ng inductive reactance:

kung saan ang L ay ang inductance.

Formula ng kapasidad:

kung saan ang C ay ang kapasidad.

Iminumungkahi naming isaalang-alang ang isang alternating current circuit, na kinabibilangan ng isang aktibong paglaban, at iguhit ito sa mga notebook. Pagkatapos suriin ang pagguhit, sasabihin ko sa iyo na sa de-koryenteng circuit(Larawan 1, a) sa ilalim ng pagkilos ng isang alternating boltahe, ang isang alternating current ay dumadaloy, ang pagbabago nito ay depende sa pagbabago sa boltahe. Kung ang boltahe ay tumaas, ang kasalukuyang sa circuit ay tumataas, at kapag ang boltahe ay zero, walang kasalukuyang sa circuit. Ang pagbabago sa direksyon nito ay magkakasabay din sa pagbabago sa direksyon ng boltahe

(Larawan 1, c).


Fig 1. AC circuit na may aktibong pagtutol: a - diagram; b - diagram ng vector; c - wave diagram

Grapiko kong inilalarawan ang kasalukuyang at boltahe na sinusoid sa board na nasa phase, na nagpapaliwanag na kahit na ang panahon at dalas ng mga oscillations, pati na rin ang maximum at epektibong mga halaga, ay maaaring matukoy mula sa sinusoid, gayunpaman ito ay medyo mahirap na bumuo ng isang sinusoid . Ang isang mas simpleng paraan upang kumatawan sa kasalukuyang at mga halaga ng boltahe ay vector. Para sa stress vector na ito (sa sukat) ay dapat na naka-plot sa kanan mula sa isang arbitraryong napiling punto. Inaanyayahan ng guro ang mga mag-aaral na ipagpaliban ang kasalukuyang vector sa kanilang sarili, na inaalala na ang boltahe at kasalukuyang ay nasa phase. Pagkatapos bumuo ng isang vector diagram (Larawan 1, b), dapat itong ipakita na ang anggulo sa pagitan ng boltahe at kasalukuyang mga vector ay katumbas ng zero, ibig sabihin? = 0. Ang kasalukuyang lakas sa naturang circuit ay matutukoy ng batas ng Ohm: Tanong 2. AC circuit na may inductive resistance Isaalang-alang ang AC circuit (Fig. 2, a), na kinabibilangan ng inductive resistance. Ang nasabing paglaban ay isang coil na may maliit na bilang ng mga pagliko ng malaking wire, kung saan ang aktibong paglaban ay itinuturing na 0.


kanin. 2. AC circuit na may inductive resistance

Sa paligid ng mga liko ng coil, sa panahon ng pagpasa ng kasalukuyang, isang alternating magnetic field ay malilikha, inducting sa mga liko ng emf ng self-induction. Ayon sa panuntunan ni Lenz, ang ede ng induction ay palaging sumasalungat sa sanhi na sanhi nito. At dahil ang self-induction na ito ay sanhi ng mga pagbabago sa alternating current, pinipigilan nito ang pagpasa nito. Ang paglaban na dulot ng self-induction na ito ay tinatawag na inductive at tinutukoy ng letrang x L. Ang inductive resistance ng coil ay depende sa rate ng pagbabago ng kasalukuyang sa coil at ang inductance nito L: kung saan ang X L ay ang inductive resistance, Ohm; ay ang angular frequency ng alternating current, rad/s; L ay ang inductance ng coil, G.

angular frequency == ,

Dahil dito, .

Kapasidad sa isang alternating current circuit. Bago simulan ang paliwanag, dapat itong alalahanin na mayroong isang bilang ng mga kaso kapag sa mga de-koryenteng circuit, bilang karagdagan sa aktibo at pasaklaw na mga resistensya, mayroon ding capacitive resistance. Ang isang aparato na idinisenyo upang mag-imbak ng mga singil sa kuryente ay tinatawag na capacitor. Ang pinakasimpleng kapasitor ay dalawang wire na pinaghihiwalay ng isang layer ng pagkakabukod. kaya lang stranded wires, mga cable, motor windings, atbp. ay may capacitive resistance. Ang paliwanag ay sinundan ng pagpapakita ng kapasitor iba't ibang uri at capacitances sa kanilang koneksyon sa electrical circuit. Iminumungkahi kong isaalang-alang ang kaso kapag ang isang capacitive resistance ay nangingibabaw sa electrical circuit, at ang mga aktibo at inductive ay maaaring mapabayaan dahil sa kanilang maliliit na halaga (Larawan 6, a). Kung ang kapasitor ay konektado sa isang DC circuit, pagkatapos ay walang kasalukuyang dumadaloy sa circuit, dahil mayroong isang dielectric sa pagitan ng mga capacitor plate. Kung ang kapasidad ay konektado sa isang alternating kasalukuyang circuit, pagkatapos ay isang kasalukuyang / ay dadaloy sa pamamagitan ng circuit, na sanhi ng recharging ng kapasitor. Ang recharging ay nangyayari dahil ang alternating boltahe ay nagbabago ng direksyon nito, at samakatuwid, kung ikinonekta namin ang isang ammeter sa circuit na ito, ipapakita nito ang pagsingil at paglabas ng kasalukuyang ng kapasitor. Walang kasalukuyang dumadaan sa kapasitor. Ang lakas ng kasalukuyang pagpasa sa isang circuit na may kapasidad ay nakasalalay sa kapasidad ng kapasitor Xc at tinutukoy ng batas ng Ohm

kung saan ang U ay ang boltahe ng emf source, V; Xs - capacitive resistance, Ohm; / - kasalukuyang lakas, A.


kanin. 3. AC circuit na may kapasidad

Ang kapasidad, sa turn, ay tinutukoy ng formula

kung saan ang C ay ang kapasidad ng kapasitor, F. Iminumungkahi ko na ang mga mag-aaral ay bumuo ng isang vector diagram ng kasalukuyang at boltahe sa isang circuit na may kapasidad. Ipinaaalala ko sa iyo na kapag pinag-aaralan ang mga proseso sa isang de-koryenteng circuit na may capacitive resistance, natagpuan na ang kasalukuyang humahantong sa boltahe sa isang anggulo φ = 90 °. Ang phase shift na ito ng kasalukuyang at boltahe ay dapat ipakita sa wave diagram. Grapiko kong inilalarawan ang isang boltahe sinusoid sa pisara (Larawan 3, b) at tinuturuan ang mga mag-aaral na independiyenteng gumuhit ng kasalukuyang sinusoid sa pagguhit, na humahantong sa boltahe sa isang anggulo na 90 °

DEPINISYON

Kapasitor, sa pinakasimpleng kaso ay binubuo ng dalawa mga konduktor ng metal(mga plato), na pinaghihiwalay ng isang dielectric na layer. Ang bawat isa sa mga capacitor plate ay may sariling output at maaaring konektado sa isang de-koryenteng circuit.

Ang isang kapasitor ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang bilang ng mga parameter (kapasidad, operating boltahe, atbp.), Ang isa sa mga katangiang ito ay paglaban. Ang kapasitor ay halos hindi pumasa sa direktang electric current. Yan ay paglaban ng kapasitor ay walang hanggan malaki para sa direktang kasalukuyang, ngunit ito ang perpektong kaso. Napakakaunting kasalukuyang maaaring dumaloy sa isang tunay na dielectric. Ang kasalukuyang ito ay tinatawag na leakage current. Ang kasalukuyang pagtagas ay isang tagapagpahiwatig ng kalidad ng dielectric, na ginagamit sa paggawa ng isang kapasitor. Sa modernong mga capacitor, ang leakage current ay ilang fraction ng microampere. Ang paglaban ng kapasitor sa kasong ito ay maaaring kalkulahin gamit ang batas ng Ohm para sa seksyon ng circuit, alam ang boltahe kung saan sinisingil ang kapasitor at ang kasalukuyang pagtagas. Ngunit kadalasan, kapag nilulutas ang mga problema sa edukasyon, ang paglaban ng isang kapasitor sa direktang kasalukuyang ay itinuturing na walang hanggan na malaki.

Kapasitor AC pagtutol

Kapag ang isang kapasitor ay konektado sa isang AC circuit, ang kasalukuyang daloy ay malayang dumadaloy sa kapasitor. Ito ay ipinaliwanag nang napakasimple: mayroong isang proseso ng patuloy na pagsingil at paglabas ng kapasitor. Sa kasong ito, sinasabi nila na ang kapasidad ng kapasitor ay naroroon sa circuit, bilang karagdagan sa aktibong paglaban.

At sa gayon, ang kapasitor, na kasama sa alternating current circuit, ay kumikilos tulad ng isang pagtutol, iyon ay, nakakaapekto ito sa lakas ng kasalukuyang dumadaloy sa circuit. Tinutukoy namin ang halaga ng capacitive resistance bilang , ang halaga nito ay nauugnay sa dalas ng kasalukuyang at tinutukoy ng formula:

kung saan ay ang dalas ng alternating kasalukuyang; - angular frequency ng kasalukuyang; Ang C ay ang kapasidad ng kapasitor.

Kung ang kapasitor ay konektado sa isang alternating kasalukuyang circuit, pagkatapos ay walang kapangyarihan ay ginugol sa loob nito, dahil ang yugto ng kasalukuyang ay inilipat na may paggalang sa boltahe sa pamamagitan ng. Kung isasaalang-alang namin ang isang panahon ng kasalukuyang oscillation sa circuit (T), kung gayon ang mga sumusunod ay mangyayari: kapag ang kapasitor ay sisingilin (ito ay), ang enerhiya ay naka-imbak sa capacitor field; sa susunod na agwat ng oras (), ang kapasitor ay pinalabas at nagbibigay ng enerhiya sa circuit. Samakatuwid, ang capacitive resistance ay tinatawag na reactive (wattless).

Dapat pansinin na sa bawat tunay na kapasitor, ang tunay na kapangyarihan (pagkawala ng kuryente) ay nasasayang pa rin kapag ang isang alternating current ay dumadaloy dito. Ito ay dahil ang mga pagbabago ay nangyayari sa estado ng dielectric ng kapasitor. Bilang karagdagan, mayroong ilang pagtagas sa pagkakabukod ng mga plato ng kapasitor, kaya lumilitaw ang isang maliit na aktibong pagtutol, na, tulad nito, ay konektado nang kahanay sa kapasitor.

Mga halimbawa ng paglutas ng problema

HALIMBAWA 1

Mag-ehersisyo Ang oscillatory circuit ay may resistance (R), isang inductor (L) at isang capacitance C (Fig. 1). Ang isang panlabas na boltahe ay konektado dito, ang amplitude nito ay , at ang dalas ay . Ano ang amplitude ng kasalukuyang sa circuit?

Solusyon Ang paglaban ng circuit sa Fig. 1 ay ang kabuuan ng aktibong paglaban R, ang kapasidad ng kapasitor at ang paglaban ng inductor. Ang kabuuang paglaban ng circuit (Z), na naglalaman ng mga elemento sa itaas, ay matatagpuan bilang:

Ang batas ng Ohm para sa aming seksyon ng circuit ay maaaring isulat bilang:

Ipahayag natin ang nais na amplitude ng kasalukuyang lakas mula sa (1.2), kapalit sa halip na Z kanang bahagi mga formula (1.1), mayroon kaming:

Sagot
Nilalaman:

Ang isa sa mga pangunahing aparato sa electronics at electrical engineering ay isang kapasitor. Matapos isara ang de-koryenteng circuit, magsisimula ang pagsingil, pagkatapos ay agad itong nagiging isang mapagkukunan ng kasalukuyang at boltahe, isang puwersa ng electromotive ang lumitaw dito - EMF. Ang isa sa mga pangunahing katangian ng isang kapasitor ay napakatumpak na makikita sa formula ng kapasidad. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay nangyayari bilang isang resulta ng kontraaksyon ng EMF na nakadirekta laban sa kasalukuyang pinagmumulan na ginagamit para sa pagsingil. Ang kasalukuyang mapagkukunan ay maaaring pagtagumpayan ang kapasidad lamang sa pamamagitan ng paggastos ng isang malaking halaga ng sarili nitong enerhiya, na nagiging enerhiya. electric field kapasitor.

Kapag ang aparato ay pinalabas, ang lahat ng enerhiya na ito ay ibabalik sa circuit, na nagiging enerhiya. agos ng kuryente. Samakatuwid, ang capacitive resistance ay maaaring maiugnay sa reaktibo, hindi nagiging sanhi ng hindi maibabalik na pagkawala ng enerhiya. Ang kapasitor ay sinisingil hanggang sa antas ng boltahe na ibinibigay ng pinagmumulan ng kapangyarihan.

Kapasidad ng kapasitor

Ang mga capacitor ay kabilang sa mga pinakakaraniwang elemento na ginagamit sa iba't ibang uri mga electronic circuit. Nahahati sila sa mga uri na may mga katangiang katangian, mga parameter at indibidwal na katangian. Ang pinakasimpleng kapasitor ay binubuo ng dalawang metal plate - mga electrodes, na pinaghihiwalay ng isang dielectric layer. Ang bawat isa sa kanila ay may sariling output kung saan ang koneksyon sa electrical circuit ay ginawa.

May mga katangian na natatangi sa mga capacitor. Halimbawa, hindi sila nagpapasa ng direktang kasalukuyang sa pamamagitan ng kanilang sarili, kahit na sinisingil sila mula dito. Matapos ganap na ma-charge ang kapasidad, ang kasalukuyang daloy ay ganap na hihinto, at ang panloob na pagtutol ng aparato ay tumatagal sa isang walang katapusang mataas na halaga.

Sa isang ganap na naiibang paraan, ang kapasitor ay apektado, ganap na malayang dumadaloy sa pamamagitan ng kapasidad. Ang estado na ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng patuloy na proseso ng pagsingil at paglabas ng elemento. Sa kasong ito, hindi lamang ang aktibong paglaban ng mga konduktor ay kumikilos, kundi pati na rin ang kapasidad ng kapasitor mismo, na tiyak na lumitaw bilang isang resulta ng patuloy na pagsingil at paglabas nito.

Ang mga de-koryenteng parameter at katangian ng mga capacitor ay maaaring mag-iba, depende sa iba't ibang mga kadahilanan. Una sa lahat, nakasalalay sila sa laki at hugis ng produkto, pati na rin sa uri ng dielectric. AT iba't ibang uri Ang mga kagamitan ay maaaring magsilbi bilang papel, hangin, plastik, salamin, mika, keramika at iba pang materyales. Ang mga electrolytic capacitor ay gumagamit ng aluminum electrolyte at tantalum electrolyte, na nagbibigay sa kanila ng mas mataas na kapasidad.


Ang mga pangalan ng iba pang mga elemento ay tinutukoy ng mga materyales ng ordinaryong dielectrics. Samakatuwid, nabibilang sila sa kategorya ng papel, ceramic, salamin, atbp. Ang bawat isa sa kanila, alinsunod sa mga katangian at tampok, ay ginagamit sa mga tiyak na electronic circuit, na may iba't ibang mga parameter ng electric current.

Para sa kadahilanang ito, ang aplikasyon ceramic capacitors kinakailangan sa mga circuit na iyon kung saan kinakailangan ang high-frequency noise filtering. Ang mga electrolytic device, sa kabaligtaran, ay nagsasala ng interference kapag mababang frequency. Kung ikinonekta mo ang parehong uri ng mga capacitor nang magkatulad, makakakuha ka ng isang unibersal na filter na malawakang ginagamit sa lahat ng mga circuit. Sa kabila ng katotohanan na ang kanilang kapasidad ay isang nakapirming halaga, may mga aparato na may variable na kapasidad, na nakamit sa pamamagitan ng mga pagsasaayos sa pamamagitan ng pagbabago ng magkasanib na magkasanib na mga plato. Ang isang tipikal na halimbawa ay ang mga trim capacitor na ginagamit sa pagsasaayos ng mga elektronikong kagamitan.

Kapasidad sa AC circuit

Kapag ang isang kapasitor ay konektado sa isang DC circuit, isang charging kasalukuyang daloy ay maobserbahan para sa isang maikling panahon ng oras. Sa pagtatapos ng pagsingil, kapag ang boltahe ng kapasitor ay tumutugma sa boltahe ng kasalukuyang pinagmulan, ang panandaliang daloy ng kasalukuyang sa circuit ay titigil. Kaya, ganap na sa direktang kasalukuyang magkakaroon ng isang uri ng bukas na circuit o paglaban na may walang katapusang malaking halaga. Sa alternating current, ang kapasitor ay ganap na naiiba. Ang pagsingil nito sa naturang circuit ay isasagawa nang halili sa iba't ibang direksyon. Ang daloy ng alternating current sa circuit ay hindi naaantala sa oras na ito.


Ang isang mas detalyadong pagsasaalang-alang ng prosesong ito ay nagpapahiwatig ng isang zero na halaga ng boltahe sa kapasitor sa sandaling ito ay naka-on. Pagkatapos sumama sa kanya AC boltahe magsisimulang mag-charge ang network. Sa oras na ito, tataas ang boltahe ng mains sa unang quarter ng panahon. Habang ang mga singil ay naipon sa mga plato, ang boltahe ng kapasitor mismo ay tumataas. Matapos maabot ng boltahe ng mains ang maximum nito sa pagtatapos ng unang quarter ng panahon, hihinto ang pagsingil at ang kasalukuyang sa circuit ay magiging katumbas ng zero.

Mayroong isang formula para sa pagtukoy ng kasalukuyang sa isang capacitor circuit: I = ∆q/∆t, kung saan ang q ay ang dami ng kuryente na dumadaloy sa circuit sa loob ng isang takdang panahon t. Alinsunod sa mga batas ng electrostatics, ang halaga ng kuryente sa device ay magiging: q \u003d C x Uc \u003d C x U. Sa formula na ito, C ang magiging kapasidad ng capacitor, U - ang mains voltage, Uc - ang boltahe sa mga plate ng elemento. Sa huling anyo, ang formula para sa kasalukuyang sa circuit ay magiging ganito: i = C x (∆Uc/∆t) = C x (∆U/∆t).

Sa simula ng ikalawang quarter ng panahon, bababa ang boltahe ng mains at magsisimulang mag-discharge ang kapasitor. Ang kasalukuyang nasa circuit ay magbabago sa direksyon nito at dadaloy sa tapat na direksyon. Sa susunod na kalahati ng panahon, ang direksyon ng boltahe ng mains ay magbabago, ang elemento ay recharged, at pagkatapos ay magsisimula itong mag-discharge muli. Ang kasalukuyang naroroon sa capacitor circuit ay hahantong sa boltahe sa mga plato sa pamamagitan ng 90 degrees sa phase.


Ito ay itinatag na ang mga pagbabago sa kasalukuyang kapasitor ay nangyayari sa isang rate na proporsyonal sa angular frequency ω. Samakatuwid, alinsunod sa kilalang formula para sa kasalukuyang sa circuit i \u003d C x (∆U / ∆t), ito ay lumalabas na ang epektibong halaga ng kasalukuyang ay magiging isang proporsyon din sa pagitan ng rate ng pagbabago ng boltahe at ang angular frequency ω: I = 2π x f x C x U .

Dagdag pa, medyo madaling itakda ang halaga ng capacitance o reactance ng capacitance: xc = 1/2π x f x C = 1/ ω x C. Ang parameter na ito ay kinakalkula kapag ang capacitive capacitance ay kasama sa AC circuit. Samakatuwid, alinsunod sa batas ng Ohm sa isang alternating current circuit na may naka-on na kapasitor, ang kasalukuyang lakas ay ang mga sumusunod: I = U / xc, at ang boltahe sa mga plato ay magiging: Uc = Ic x xc.

Ang bahagi ng boltahe ng mains na bumabagsak sa kapasitor ay tinatawag na capacitive voltage drop. Ito ay kilala rin bilang ang reaktibong bahagi ng boltahe, na tinutukoy ng simbolo na Uc. Ang halaga ng capacitance xs, pati na rin ang halaga ng inductive reactance xi ay direktang nauugnay sa dalas ng alternating current.

Isara na natin ang kadena. Sisingilin ng circuit ang kapasitor. Nangangahulugan ito na ang bahagi ng mga electron mula sa kaliwang bahagi ng capacitor ay pupunta sa wire, at ang parehong bilang ng mga electron ay pupunta mula sa wire papunta sa kanang bahagi ng capacitor. Ang parehong mga plate ay sisingilin ng magkasalungat na singil ng parehong magnitude.

Sa pagitan ng mga plato sa dielectric ay magiging electric field.

Ngayon putulin natin ang kadena. Ang kapasitor ay mananatiling sisingilin. Paikliin natin ang lining nito gamit ang isang piraso ng wire. Ang kapasitor ay agad na maglalabas. Nangangahulugan ito na ang labis na mga electron ay mapupunta sa wire mula sa kanang plato, at ang kakulangan ng mga electron ay papasok sa wire sa kaliwang plato. Sa parehong mga plato ng mga electron ay magiging pareho, ang kapasitor ay ilalabas.


Anong boltahe ang sinisingil ng kapasitor?

Nag-charge ito hanggang sa boltahe na inilalapat dito mula sa pinagmumulan ng kuryente.

Paglaban ng kapasitor.

Isara na natin ang kadena. Ang kapasitor ay nagsimulang mag-charge at agad na naging pinagmumulan ng kasalukuyang, boltahe, E.D.S.. Ipinapakita ng figure na ang E.D.S. ng kapasitor ay nakadirekta laban sa kasalukuyang pinagmumulan na nagcha-charge nito.

Oposisyon puwersa ng electromotive ng isang sisingilin na kapasitor ang singil ng kapasitor na ito ay tinatawag na capacitive reactance.

Ang lahat ng enerhiya na ginugol ng kasalukuyang mapagkukunan upang madaig ang capacitive
ang paglaban ay na-convert sa enerhiya ng electric field ng kapasitor.
Kapag ang kapasitor ay pinalabas ang lahat ng enerhiya ng electric field
pabalik sa circuit sa anyo ng elektrikal na enerhiya. Kaya
Kaya, ang kapasidad ay reaktibo, i.e. nang hindi nagiging sanhi ng hindi maibabalik na pagkawala ng enerhiya.

Bakit ang direktang kasalukuyang hindi dumaan sa isang kapasitor, habang ang alternating current ay dumadaan?

I-on ang DC circuit. Bukas at patay ang lampara, bakit? Dahil ang kasalukuyang singil ng kapasitor ay dumaan sa circuit. Sa sandaling ma-charge ang kapasitor sa boltahe ng baterya, titigil ang kasalukuyang nasa circuit.

Ngayon isara natin ang AC circuit. Sa unang quarter ng panahon, ang boltahe sa generator ay tumataas mula 0 hanggang sa maximum. Ang circuit ay nagcha-charge ng capacitor. Sa ikalawang quarter ng panahon, ang boltahe sa generator ay bumababa sa zero. Ang kapasitor ay pinalabas sa pamamagitan ng generator. Pagkatapos nito, ang kapasitor ay sisingilin at muling pinalabas. Kaya, sa circuit mayroong mga alon ng singil at paglabas ng kapasitor. Ang lampara ay patuloy na bukas.

Sa isang circuit na may kapasitor, ang kasalukuyang daloy sa buong closed circuit, kabilang ang dielectric ng kapasitor. Sa isang charging capacitor, isang electric field ay nabuo na polarize ang dielectric. Ang polariseysyon ay ang pag-ikot ng mga electron sa mga atomo sa mga pinahabang orbit.

Ang sabay-sabay na polariseysyon ng isang malaking bilang ng mga atom ay bumubuo ng isang kasalukuyang tinatawag kasalukuyang pag-aalis. Kaya, ang kasalukuyang daloy sa mga wire at sa dielectric, at ang parehong halaga.

Ang kapasitor ay tinutukoy ng formula

Sa aktibong paglaban, ang boltahe U kumilos at ang kasalukuyang I ay nasa yugto. Sa kapasidad, ang boltahe U c ay nahuhuli sa kasalukuyang I ng 90 0 . Ang nagreresultang boltahe na inilapat ng generator sa kapasitor ay tinutukoy ng panuntunan ng paralelogram. Ang nagreresultang boltahe na ito ay nahuhuli sa kasalukuyang I ng ilang anggulo φ, na palaging mas mababa sa 90 0 .

Pagpapasiya ng nagresultang paglaban ng kapasitor

Ang nagreresultang paglaban ng isang kapasitor ay hindi mahahanap sa pamamagitan ng pagbubuod ng mga halaga ng mga aktibo at capacitive resistance nito. Ginagawa ito ayon sa formula