Un condensator este o componentă electrică care stochează energie într-un câmp electric. Dispozitivul este format din două plăci metalice separate de un dielectric sau izolator. Când se aplică o tensiune continuă la bornele sale, condensatorul atrage un curent și continuă să se încarce până când tensiunea de la borne este egală cu alimentarea. Într-un circuit de curent alternativ în care tensiunea aplicată se schimbă continuu, condensatorul este încărcat sau descărcat continuu la o rată dependentă de frecvența de alimentare.
Condensatoarele sunt adesea folosite pentru a filtra componenta DC într-un semnal. La frecvențe foarte joase, condensatorul acționează mai mult ca un circuit deschis, în timp ce la frecvențe înalte dispozitivul acționează ca un circuit închis. Pe măsură ce condensatorul se încarcă și se descarcă, curentul este restricționat de impedanța internă, o formă de rezistență electrică. Această impedanță internă este cunoscută sub numele de reactanță capacitivă și măsurată în ohmi.
Care este valoarea unui Farad?
Farada (F) este unitatea SI a capacității electrice și măsoară capacitatea unei componente de a stoca încărcătura. Un condensator de o farad stochează un coulomb de încărcare cu o diferență de potențial de un volt între terminalele sale. Capacitatea poate fi calculată din formulă
C = \ frac {Q} {V}
UndeCeste capacitatea în farade (F),Îeste sarcina în coulombi (C) șiVeste diferența de potențial în volți (V).
Un condensator de dimensiunea unui farad este destul de mare, deoarece poate stoca o mulțime de încărcare. Majoritatea circuitelor electrice nu vor avea nevoie de capacități atât de mari, astfel încât majoritatea condensatoarelor vândute sunt mult mai mici, de obicei în gama pico-, nano- și micro-farad.
Calculatorul mF la μF
Conversia milifaradelor în microfarade este o operație simplă. Se poate folosi un calculator online mF la μF sau poate descărca o diagramă de conversie a condensatorului pdf, dar rezolvarea matematică este o operație ușoară. Un milifarad este echivalent cu 10-3 farads și o microfarad este 10-6 farade. Conversia acestui lucru devine
1 \ text {mF} = 1 \ times 10 ^ {- 3} \ text {F} = 1 \ times (10 ^ {- 3} / 10 ^ {- 6}) \ text {μF} = 1 \ times 10 ^ 3 \ text {μF}
Se poate converti picofarad în microfarad în același mod.
Reactanța capacitivă: rezistența unui condensator
Pe măsură ce un condensator se încarcă, curentul prin el scade rapid și exponențial la zero până când plăcile sale sunt complet încărcate. La frecvențe joase, condensatorul are mai mult timp să se încarce și să treacă mai puțin curent, rezultând un flux mai mic de curent la frecvențe joase. La frecvențe mai mari, condensatorul petrece mai puțin timp de încărcare și descărcare și acumulează mai puțină încărcare între plăcile sale. Acest lucru are ca rezultat trecerea unui curent mai mare prin dispozitiv.
Această „rezistență” la fluxul de curent este similară cu o rezistență, dar diferența crucială este rezistența curentă a condensatorului - reactanța capacitivă - variază în funcție de frecvența aplicată. Pe măsură ce frecvența aplicată crește, reactanța, care este măsurată în ohmi (Ω) scade.
Reactanța capacitivă (Xc) se calculează cu următoarea formulă
X_c = \ frac {1} {2 \ pi fC}
UndeXceste reactanța capacitivă în ohmi,feste frecvența în Hz (Hz) șiCeste capacitatea în farade (F).
Calculul reactanței capacitive
Calculați reactanța capacitivă a unui condensator de 420 nF la o frecvență de 1 kHz
X_c = \ frac {1} {2 \ pi \ times 1000 \ times 420 \ times 10 ^ {- 9}} = 378.9 \ Omega
La 10 kHz, reactanța condensatorului devine
X_c = \ frac {1} {2 \ pi \ times 10000 \ times 420 \ times 10 ^ {- 9}} = 37.9 \ Omega
Se poate observa că reactanța unui condensator scade odată cu creșterea frecvenței aplicate. În acest caz, frecvența crește cu un factor de 10 și reactanța scade cu o cantitate similară.