Вы находитесь здесь: Главная > Конденсаторы > Конденсатор в цепях переменного тока

Конденсатор в цепях переменного тока

Конденсатор в цепях переменного токаСкачать безвозмездно все статьи по электронике

См. также:

Конденсаторы

Систематизация конденсаторов

Чтоб осознать, как работает конденсатор в цепях переменного тока, вам будет нужно хотя бы малое представление об этом самом переменном токе. Будем считать, что эти познания у вас есть, потому тут приведём только информацию, касающуюся работы конденсатора.

На рис. 1 приведены графики конфигурации силы тока и напряжения во времени для ёмкостной нагрузки, другими словами для конденсатора.

Рис. 1. Конфигурации силы тока и напряжения во времени для ёмкостной нагрузки.

Тут Uc(t) — напряжение на конденсаторе, I(t) — ток в цепи, Ug(t) — напряжение на выходе источника переменного напряжения.

Конденсатор в цепях переменного токаИтак, при подключении конденсатора к источнику переменного напряжения (перед подключением конденсатор разряжен), ток в цепи наибольший (см. рис. 1), а напряжение Uc на конденсаторе равно нулю. Ёмкость конденсатора оказывает влияние на ток, но нас пока это не интересует.

В первой четверти периода напряжение источника возрастает, напряжение на конденсаторе также возрастает. Конденсатор заряжается, а ток в цепи миниатюризируется. По прошествии 1/4 периода конденсатор стопроцентно заряжен и ток в цепи равен нулю.

Во 2-ой четверти происходит разряд конденсатора, ток в цепи возрастает. И т. д..

Таким макаром, ток, протекающий через конденсатор, отстаёт от напряжения на его обкладках на одну четверть периода.

Закон Ома для действующих значений имеет вид: I = CU&#969 = U / Xc Где С — ёмкость конденсатора, Ф, U — напряжение, В, Хс — ёмкостное сопротивление цепи, Ом, которое равно Xc = 1 /&#969C = 1 / 2&#960fC Где f — частота переменного тока, Гц.

Конденсатор в цепях переменного токаОтсюда можно прийти к выводу, что ёмкостное сопротивление зависит не только лишь от ёмкости конденсатора, да и от частоты переменного тока. Чем выше частота, тем меньше ёмкостное сопротивление конденсатора, и напротив.

Исходя из вышесказанного навязывается 1-ое применение конденсатора в цепях переменного тока — работа в качестве гасящего элемента в делителях напряжения. Естественно, проще и удобнее использовать в качестве такового элемента резистор. Но, если требуется существенное падение напряжения на гасящем резисторе, то даже маленькие токи потребуют внедрения резистора большой мощности и, соответственно, габаритов.

Конденсатор в цепях переменного тока не рассеивает энергию, а означает и не греется. Почему? Так как, как мы узнали, ток и напряжение в конденсаторе сдвинуты относительно друг дружку на 90o. Другими словами в момент, когда напряжение очень, ток равен нулю, соответственно, и мощность равна нулю в этот момент (см. рис. 1). Работа не совершается, нагрев не происходит.

Вот поэтому заместо резистора нередко используют конденсаторы. Основной недочет такового использования конденсатора состоит в том, что при изменении тока в цепи меняется и напряжение на нагрузке. 2-ой недочет (по сопоставлению с применением трансформаторов) — отсутствие гальванической развязки. По этим и другим причинам применение конденсаторов в качестве гасящих частей ограничено и употребляется обычно в тех случаях, когда сопротивление нагрузки относительно размеренно. К примеру, в цепях питания нагревательных частей.

Но частотно-зависимые делители напряжения используются очень обширно. Характеристики конденсаторов употребляются, к примеру, при разработке разных фильтров и резонансных схем.

Частотный фильтр — это устройство, которое пропускает сигналы одной частоты и не пропускает другие. Либо напротив — пропускает все частоты не считая 1-го спектра. Работа частотных фильтров базирована на возможности конденсатора изменять ёмкостное сопротивление зависимо от частоты. К примеру, нам необходимо подавить в усилителе фон переменного тока частотой 50 Гц. В таком случае можно использовать фильтр — схему из конденсаторов и резисторов, которая будет подавлять сигнал с частотой 50 Гц и пропускать все другие сигналы. Расчёт и конструирование фильтров — занятие сложное и тут не рассматривается.

Резонансные схемы употребляют резонанс, который появляется при поочередном либо параллельном включении конденсатора и катушки индуктивности. Так как сопротивление этих частей находится в зависимости от частоты, то при некой частоте общее сопротивление цепи будет наибольшим, а при неких — наименьшим. Эти эффекты и употребляются в резонансных схемах. К примеру, резонанс употребляется в радиоприёмниках при настройке на станцию.

  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • Twitter
  • RSS

Оставить комментарий

Подтвердите, что Вы не бот — выберите самый большой кружок: