Kondensatorius yra elektrinis komponentas, kaupiantis energiją elektriniame lauke. Prietaisą sudaro dvi metalinės plokštės, atskirtos dielektriku arba izoliatoriumi. Kai jo gnybtuose naudojama nuolatinė įtampa, kondensatorius ima srovę ir tęsia įkrovimą, kol įtampa per gnybtus bus lygi tiekimui. Kintamosios srovės grandinėje, kurioje naudojama įtampa nuolat keičiasi, kondensatorius nuolat kraunamas arba iškraunamas tokiu greičiu, kuris priklauso nuo maitinimo dažnio.
Kondensatoriai dažnai naudojami filtruojant nuolatinės srovės komponentą signalu. Esant labai žemiems dažniams, kondensatorius veikia labiau kaip atvira grandinė, tuo tarpu esant dideliems dažniams prietaisas veikia kaip uždara grandinė. Kondensatoriui kraunantis ir išsikraunant, srovę riboja vidinė varža - tam tikra elektrinės varžos forma. Ši vidinė varža yra vadinama talpos reaktyvumu ir matuojama omais.
Kokia yra 1 „Farad“ vertė?
Faradas (F) yra SI elektrinės talpos vienetas ir matuoja komponento gebėjimą kaupti krūvį. Vienas farado kondensatorius savo gnybtuose saugo vieną krūvio kuloną, kurio potencialo skirtumas yra vienas voltas. Talpą galima apskaičiuoti pagal formulę
C = \ frac {Q} {V}
kurCyra talpa faraduose (F),Klausimasyra krūvis kulonuose (C) irVyra galimas voltų skirtumas (V).
Kondensatorius, kurio dydis yra vienas faradas, yra gana didelis, nes jame galima kaupti daugybę įkrovų. Daugumai elektros grandinių nereikės tokios didelės talpos, todėl dauguma parduodamų kondensatorių yra daug mažesni, paprastai jie priklauso nuo piko, nano ir mikro farado.
Skaičiuoklė nuo mF iki μF
Milifaradų pavertimas mikrofaradais yra paprasta operacija. Galima naudoti internetinį mF į μF skaičiuoklę arba atsisiųsti kondensatoriaus konversijos diagramą pdf, tačiau matematinis sprendimas yra lengva operacija. Vienas milifaradas yra lygus 10-3 faradų ir vienas mikrofaradas yra 10-6 farados. Konvertuojant tai tampa
1 \ text {mF} = 1 \ kartus 10 ^ {- 3} \ text {F} = 1 \ times (10 ^ {- 3} / 10 ^ {- 6}) \ text {μF} = 1 \ times 10 ^ 3 \ tekstas {μF}
Piktofaradą galima konvertuoti į mikrofaradą tokiu pačiu būdu.
Talpos reaktyvumas: kondensatoriaus atsparumas
Kraunant kondensatorių, srovė per jį greitai ir eksponentiškai nukrinta iki nulio, kol jo plokštės bus visiškai įkrautos. Esant žemiems dažniams, kondensatorius turi daugiau laiko įkrauti ir praleisti mažiau srovės, todėl žemais dažniais teka mažiau srovės. Esant didesniems dažniams, kondensatorius praleidžia mažiau laiko įkraunant ir iškraunant, o tarp savo plokščių kaupia mažiau krūvio. Dėl to per srovę praeina daugiau srovės.
Šis „pasipriešinimas“ srovės srautui yra panašus į rezistorių, tačiau esminis skirtumas yra tai, kad kondensatoriaus srovės varža - talpos reaktyvumas - kinta priklausomai nuo naudojamo dažnio. Didėjant taikomam dažniui, reaktyvumas, matuojamas omais (Ω), mažėja.
Talpinis reaktyvumas (Xc) apskaičiuojamas pagal šią formulę
X_c = \ frac {1} {2 \ pi fC}
kurXcyra talpos reaktyvumas omais,fyra dažnis hercais (Hz) irCyra talpa faraduose (F).
Talpos reaktyvumo skaičiavimas
Apskaičiuokite 420 nF kondensatoriaus 1 kHz dažnio talpinį reaktyvumą
X_c = \ frac {1} {2 \ pi \ kartus 1000 \ kartus 420 \ kartus 10 ^ {- 9}} = 378,9 \ Omega
Esant 10 kHz, kondensatoriaus reaktyvumas tampa
X_c = \ frac {1} {2 \ pi \ kartus 10000 \ kartus 420 \ kartus 10 ^ {- 9}} = 37,9 \ Omega
Galima pastebėti, kad kondensatoriaus reaktyvumas mažėja didėjant taikomam dažniui. Šiuo atveju dažnis padidėja 10 kartų, o reaktyvumas sumažėja panašiu dydžiu.
