Si sillet një kondensator në një qark AC?

Si sillet një kondensator në një qark AC?
Si sillet një kondensator në një qark AC?
Anonim

Nëse një furnizim me energji AC është i lidhur me një rezistencë, atëherë rryma dhe voltazhi në qark në çdo pikë të diagramit të kohës do të jenë proporcionale me njëra-tjetrën. Kjo do të thotë që kurba e rrymës dhe e tensionit do të arrijë vlerën "pik" në të njëjtën kohë. Duke vepruar kështu, themi se rryma dhe voltazhi janë në fazë.

Tani merrni parasysh se si do të sillet një kondensator në një qark AC.

Kondensator AC
Kondensator AC

Nëse një kondensator është i lidhur me një burim të tensionit AC, voltazhi maksimal në të do të jetë proporcional me rrymën maksimale që rrjedh në qark. Megjithatë, kulmi i valës sinus të tensionit nuk do të ndodhë në të njëjtën kohë me kulmin e rrymës.

Në këtë shembull, vlera e menjëhershme e rrymës arrin vlerën e saj maksimale një çerek periode (90 el.deg.) Përpara se të arrijë tensioni. Në këtë rast, ata thonë se "rryma e çon tensionin me 90◦".

Ndryshe nga situata në qarkun DC, vlera V/I këtu nuk është konstante. Sidoqoftë, raporti V max / I max është një vlerë shumë e dobishme dhe quhet kapacitet në inxhinieri elektrike.komponenti (Xc). Meqenëse kjo vlerë ende paraqet raportin e tensionit me rrymën, d.m.th. në kuptimin fizik është rezistencë, njësia matëse e saj është ohmi. Vlera Xc e një kondensatori varet nga kapaciteti i tij (C) dhe frekuenca AC (f).

Për shkak se voltazhi rms aplikohet në kondensator në një qark AC, e njëjta rrymë AC rrjedh në atë qark, i cili kufizohet nga kondensatori. Ky kufizim është për shkak të reaktancës së kondensatorit.

rryma e kondensatorit
rryma e kondensatorit

Prandaj, vlera e rrymës në një qark që nuk përmban përbërës të tjerë përveç një kondensatori përcaktohet nga një version alternativ i ligjit të Ohm-it

IRMS=URMS / XC

Ku URMS është vlera e tensionit rms (rms). Vini re se Xc zëvendëson R në versionin DC të Ligjit të Ohm-it.

Tani shohim se një kondensator në një qark AC sillet shumë ndryshe nga një rezistencë fikse, dhe situata këtu është përkatësisht më e ndërlikuar. Për të kuptuar më mirë proceset që ndodhin në një zinxhir të tillë, është e dobishme të prezantohet një koncept i tillë si një vektor.

rezistencë e fiksuar
rezistencë e fiksuar

Ideja themelore e një vektori është nocioni që vlera komplekse e një sinjali që ndryshon në kohë mund të përfaqësohet si prodhim i një numri kompleks (i cili është i pavarur nga koha) dhe i një sinjali kompleks që është një funksioni i kohës.

Për shembull, ne mund të përfaqësojmë funksionin Acos(2πνt + θ) ashtu si një konstante komplekse A∙ejΘ.

Meqenëse vektorët përfaqësohen nga madhësia (ose moduli) dhe këndi, ata përfaqësohen grafikisht nga një shigjetë (ose vektor) që rrotullohet në rrafshin XY.

Duke pasur parasysh që tensioni në kondensator është "lag" në raport me rrymën, vektorët që i përfaqësojnë ata janë të vendosur në planin kompleks siç tregohet në figurën e mësipërme. Në këtë figurë, vektorët e rrymës dhe të tensionit rrotullohen në drejtim të kundërt të drejtimit të akrepave të orës.

Në shembullin tonë, rryma në kondensator është për shkak të rimbushjes periodike të tij. Meqenëse kondensatori në qarkun AC ka aftësinë për të grumbulluar dhe shkarkuar periodikisht një ngarkesë elektrike, ekziston një shkëmbim i vazhdueshëm energjie midis tij dhe burimit të energjisë, i cili në inxhinierinë elektrike quhet reaktiv.

Recommended: