En kondensator er en elektrisk komponent som lagrer energi i et elektrisk felt. Enheten består av to metallplater atskilt med en dielektrikum eller isolator. Når en likestrømsspenning påføres over terminalene, trekker kondensatoren en strøm og fortsetter lading til spenningen over terminalene er lik strømforsyningen. I en vekselstrømskrets der den påførte spenningen kontinuerlig endres, blir kondensatoren kontinuerlig ladet eller utladet med en hastighet avhengig av forsyningsfrekvensen.
Kondensatorer brukes ofte til å filtrere ut DC-komponenten i et signal. Ved svært lave frekvenser fungerer kondensatoren mer som en åpen krets, mens enheten ved høye frekvenser fungerer som en lukket krets. Når kondensatoren lades og utlades, er strømmen begrenset av den interne impedansen, en form for elektrisk motstand. Denne interne impedansen er kjent som kapasitiv reaktans og måles i ohm.
Hva er verdien av 1 Farad?
Farad (F) er SI-enheten med elektrisk kapasitans og måler en komponents evne til å lagre ladning. En farad kondensator lagrer en ladning med en potensiell forskjell på en volt over terminalene. Kapasitansen kan beregnes ut fra formelen
C = \ frac {Q} {V}
hvorCer kapasitansen i farader (F),Spørsmåler ladningen i coulombs (C), ogVer den potensielle forskjellen i volt (V).
En kondensator på størrelse med en farad er ganske stor, da den kan lagre mye ladning. De fleste elektriske kretser trenger ikke kapasitet så store, så de fleste kondensatorer som selges er mye mindre, vanligvis i pico-, nano- og micro-farad-området.
Kalkulatoren mF til μF
Å konvertere millifarader til microfarads er en enkel operasjon. Man kan bruke en online mF til μF kalkulator, eller laste ned en kondensator konvertering diagram pdf, men å løse matematisk er en enkel operasjon. Én millifarad tilsvarer 10-3 farads og en microfarad er 10-6 farads. Å konvertere dette blir
1 \ text {mF} = 1 \ ganger 10 ^ {- 3} \ text {F} = 1 \ ganger (10 ^ {- 3} / 10 ^ {- 6}) \ text {μF} = 1 \ ganger 10 ^ 3 \ tekst {μF}
Man kan konvertere picofarad til microfarad på samme måte.
Kapasitiv reaktans: Motstanden til en kondensator
Når en kondensator lades, faller strømmen gjennom den raskt og eksponentielt til null til platene er fulladet. Ved lave frekvenser har kondensatoren mer tid til å lade og passere mindre strøm, noe som resulterer i mindre strømstrøm ved lave frekvenser. Ved høyere frekvenser bruker kondensatoren mindre tid på lading og utlading, og akkumulerer mindre ladning mellom platene. Dette resulterer i mer strøm som går gjennom enheten.
Denne "motstanden" mot strømmen ligner en motstand, men den avgjørende forskjellen er kondensatorens strømmotstand - den kapasitive reaktansen - varierer med den anvendte frekvensen. Når den anvendte frekvensen øker, reduseres reaktansen, som måles i ohm (Ω).
Kapasitiv reaktans (Xc) beregnes med følgende formel
X_c = \ frac {1} {2 \ pi fC}
hvorXcer den kapasitive reaktansen i ohm,fer frekvensen i Hertz (Hz), ogCer kapasitansen i farader (F).
Kapasitiv reaktansberegning
Beregn den kapasitive reaktansen til en 420 nF kondensator med en frekvens på 1 kHz
X_c = \ frac {1} {2 \ pi \ ganger 1000 \ ganger 420 \ ganger 10 ^ {- 9}} = 378,9 \ Omega
Ved 10 kHz blir kondensatorens reaktans
X_c = \ frac {1} {2 \ pi \ ganger 10000 \ ganger 420 \ ganger 10 ^ {- 9}} = 37.9 \ Omega
Det kan sees at kondensatorens reaktans avtar når den anvendte frekvensen øker. I dette tilfellet øker frekvensen med en faktor på 10, og reaktansen reduseres med en tilsvarende mengde.
