Wie funktioniert ein Kondensator in einem Wechselstromkreis?

Wenn die Wechselstromversorgung an den Widerstand angeschlossen ist, ist der Strom und die Spannung in der Schaltung an jedem Punkt in dem Zeitdiagramm zueinander proportional. Dies bedeutet, dass die Kurven von Strom und Spannung gleichzeitig „peak“ Werte erreichen. In diesem Fall sagen wir, dass der Strom und Spannung in Phase ist.

Wenden wir uns nun überlegen, wie es in den Kondensator AC-Schaltung verhält.

Wenn eine variable Spannungsquelle mit dem Kondensator verbunden ist, wird der Maximalwert der Spannung über ihn auf den Maximalwert des Stroms in der Schaltung proportional sein. Wird jedoch nicht voraus, um die Spitzenwellensinusspannung zur gleichen Zeit wie der maximalen Strom.

In diesem Beispiel erreicht der momentane Wert des Stroms seinen Maximalwert um eine Viertelperiode (90 el.grad.) Bevor es den Stress machen. In diesem Fall werden wir sagen, dass „der Strom der Spannung von 90◦» führt.

Im Gegensatz zu der Situation in einem Schaltungs aktuellen Wert von V postoyanngo / I ist nicht konstant. Allerdings ist das Verhältnis von V max / I max-Wert sehr nützlich in dem elektrischen kapazitive Impedanz (Xc) der Komponente aufgerufen. Da dieser Wert zeigt noch das Verhältnis von Spannung zu Strom, das heißt, in einem physikalischen Sinne ist eine Widerstandsmesseinheit ihre Ohm. Der Wert Xc Kondensator hängt von der Kapazität (C) und der Wechselstromfrequenz (f).

Da die Verbindung mit dem Kondensator AC rms-Spannung, angelegt, wie in dem Wechselstromkreis auftritt, der mit einem Kondensator begrenzt ist. Diese Einschränkung ist auf Grund der Reaktanz des Kondensators.

Daher wird der Wert des Stroms in einer Schaltung keine anderen Komponenten mit Ausnahme des Kondensators enthält, durch das Ohmsche Gesetz alternative Version bestimmt

I _eff = U _RMS / X _C

Wo U _RMS – root mean square (rms) Spannung. Beachten Sie, dass X _mit dem Wert von R in der Fassung des Ohmschen Gesetzes für ersetzt DC.

Jetzt sehen wir, dass der Kondensator im Wechselstromkreis nicht als fester Widerstand verhält, und die Situation ist daher komplizierter. Um die Prozesse auftreten in einer solchen Schaltung besser zu verstehen, ist es sinnvoll, den Begriff des Vektors einzuführen.

Die Grundidee des Vektors – diese Darstellung , dass der komplexe Wert eines zeitlich veränderliches Signal kann als das Produkt aus dargestellt wird , eine komplexe Zahl (die unabhängig von der Zeit ist) , und ein komplexes Signal , das eine Funktion der Zeit ist.

Zum Beispiel können wir die Funktion A cos (θ + 2πνt) stellen ebenso eine komplexe Konstante A e ^{j & thgr; ∙.}

Da die Vektoren, die durch die Menge dargestellt (oder Modul) und den Winkel, dann werden sie graphisch dargestellt durch den Pfeil (Vektor oder) Drehen in einer XY-Ebene.

Da die Spannung über den Kondensator „nacheilenden“ in Bezug auf ihren Scheitelstrom darstellt in einer komplexen Ebene angeordnet ist, wie in der Figur oben dargestellt. In dieser Figur sind die Spannungs- und Stromvektoren, die in dem entgegengesetzten Richtung im Uhrzeigersinn gedreht.

In diesem Beispiel wird der Strom auf den Kondensator aufgrund seiner periodischen Überladung. Da die Kondensator Wechselstromschaltung die Fähigkeit hat, Energie zu speichern und periodisch eine elektrische Ladung, zwischen ihm und der Stromquelle zurückgesetzt ist ein konstanter Austausch, der in elektrischen reaktiven genannt wird.