A kondenzátor olyan elektromos alkatrész, amely az energiát egy elektromos mezőben tárolja. A készülék két fémlemezből áll, amelyeket dielektrikum vagy szigetelő választ el egymástól. Amikor egyenáramú feszültséget vezetnek a kapcsain keresztül, a kondenzátor felveszi az áramot, és addig folytatja a töltést, amíg a kapcsokon átmenő feszültség meg nem egyezik a tápfeszültséggel. Egy váltakozó áramú áramkörben, amelyben az alkalmazott feszültség folyamatosan változik, a kondenzátort folyamatosan töltik vagy kisütik a tápfrekvenciától függő sebességgel.
A kondenzátorokat gyakran használják a DC komponens kiszűrésére egy jelben. Nagyon alacsony frekvenciákon a kondenzátor inkább nyitott áramkörként viselkedik, míg nagy frekvencián a készülék zárt áramkörként működik. Amint a kondenzátor töltődik és kisül, az áramot a belső impedancia, az elektromos ellenállás egyik formája korlátozza. Ezt a belső impedanciát kapacitív reaktanciának nevezik, és ohmban mérik.
Mi az értéke 1 Faradnak?
A farad (F) az elektromos kapacitás SI-egysége, és méri az alkatrészek képességét a raktározásra. Az egyik farád kondenzátor egy töltési coulombot tárol a termináljain egy volt volt potenciálkülönbséggel. A kapacitás kiszámítható a képlet alapján
C = \ frac {Q} {V}
holCa kapacitás farádokban (F),Qa töltés coulombokban (C), ésVa potenciális különbség voltban (V).
Az egy farad méretű kondenzátor elég nagy, mivel rengeteg töltést képes tárolni. A legtöbb elektromos áramkörnek nincs szüksége ekkora kapacitásra, ezért a legtöbb értékesített kondenzátor sokkal kisebb, jellemzően a pikó-, nano- és a mikro-farad tartományban.
Az mF – μF számológép
A millifarádok átalakítása mikrofarádokká egyszerű művelet. Használhat online mF – μF számológépet, vagy letölthet egy kondenzátor-konverziós táblázatot pdf-ben, de matematikai megoldása egyszerű művelet. Egy millifarád 10-nek felel meg-3 farádok és egy mikrofarád 10-6 farádok. Ennek konvertálása válik
1 \ text {mF} = 1 \ szor 10 ^ {- 3} \ text {F} = 1 \ times (10 ^ {- 3} / 10 ^ {- 6}) \ text {μF} = 1 \ szor 10 ^ 3 \ szöveg {μF}
A picofarad átalakítható mikrofaraddá ugyanúgy.
Kapacitív reakció: A kondenzátor ellenállása
Amint egy kondenzátor töltődik, a rajta átáramló áram gyorsan és exponenciálisan nullára csökken, amíg a lemezei teljesen fel nem töltődnek. Alacsony frekvenciák esetén a kondenzátornak több ideje van arra, hogy kevesebb áramot töltsön fel és engedjen át, ami alacsonyabb frekvenciáknál kevesebb áramot eredményez. Magasabb frekvenciákon a kondenzátor kevesebb időt tölt töltéssel és kisütéssel, és kevesebb töltést halmoz fel lemezei között. Ez azt eredményezi, hogy nagyobb áram áramlik át az eszközön.
Ez az áramárammal szembeni "ellenállás" hasonló az ellenállásokhoz, de a legfontosabb különbség az, hogy a kondenzátor áramellenállása - a kapacitív reaktancia - az alkalmazott frekvenciától függően változik. Az alkalmazott frekvencia növekedésével az ohmban (Ω) mért reaktancia csökken.
Kapacitív reaktancia (xc) kiszámítása a következő képlettel történik
X_c = \ frac {1} {2 \ pi fC}
holxca kapacitív reaktancia ohmban,fa frekvencia hercben (Hz), ésCa faradák kapacitása (F).
Kapacitív reakcióképesség kiszámítása
Számítsa ki egy 420 nF kondenzátor kapacitív reaktanciáját 1 kHz frekvencián
X_c = \ frac {1} {2 \ pi \ 1000-szer 420-szor 10 ^ {- 9}} = 378,9 \ Omega
10 kHz-en a kondenzátor reaktanciája válik
X_c = \ frac {1} {2 \ pi \ 10000-szor 420-szor 10 ^ {- 9}} = 37,9 \ Omega
Látható, hogy a kondenzátor reaktanciája csökken az alkalmazott frekvencia növekedésével. Ebben az esetben a frekvencia 10-szeresére növekszik, a reaktancia pedig hasonló mértékben csökken.
