Kondenzator je električna komponenta, ki shranjuje energijo v električnem polju. Naprava je sestavljena iz dveh kovinskih plošč, ločenih z dielektrikom ali izolatorjem. Ko na njegove sponke deluje enosmerna napetost, kondenzator potegne tok in nadaljuje s polnjenjem, dokler napetost na sponkah ni enaka napajanju. V izmeničnem tokokrogu, v katerem se uporabljena napetost nenehno spreminja, se kondenzator neprestano polni ali prazni s hitrostjo, ki je odvisna od napajalne frekvence.
Kondenzatorji se pogosto uporabljajo za filtriranje enosmerne komponente v signalu. Pri zelo nizkih frekvencah deluje kondenzator bolj kot odprt krog, pri visokih frekvencah pa naprava deluje kot zaprt krog. Ko se kondenzator polni in prazni, je tok omejen z notranjo impedanco, ki je oblika električnega upora. Ta notranja impedanca je znana kot kapacitivna reaktanca in se meri v ohmih.
Kakšna je vrednost 1 Farad?
Farad (F) je SI enota električne kapacitivnosti in meri sposobnost komponente, da hrani naboj. Enofaradni kondenzator shrani en kulon naboja z potencialno razliko en volt na svojih terminalih. Kapaciteto lahko izračunamo iz formule
C = \ frac {Q} {V}
kjeCje kapacitivnost v faradih (F),Vje naboj v kulonih (C) inVje potencialna razlika v voltih (V).
Kondenzator velikosti enega farada je precej velik, saj lahko shrani veliko naboja. Večina električnih vezij ne bo potrebovala tako velikih zmogljivosti, zato je večina prodanih kondenzatorjev veliko manjših, običajno v območju pico-, nano- in micro-farad.
Kalkulator mF do μF
Pretvorba milifaradov v mikrofarade je preprosta operacija. Uporabite lahko spletni kalkulator mF v μF ali prenesete pdf tabelo za pretvorbo kondenzatorjev, vendar je matematično reševanje enostavna operacija. En milifarad ustreza 10-3 farads in en mikrofarad je 10-6 farads. Pretvorba tega postane
1 \ besedilo {mF} = 1 \ krat 10 ^ {- 3} \ besedilo {F} = 1 \ krat (10 ^ {- 3} / 10 ^ {- 6}) \ besedilo {μF} = 1 \ krat 10 ^ 3 \ besedilo {μF}
Na enak način lahko pretvorimo pikofarad v mikrofarad.
Kapacitivni reaktanc: upor kondenzatorja
Ko se kondenzator polni, tok skozi njega hitro in eksponentno pade na nič, dokler se njegove plošče popolnoma ne napolnijo. Pri nizkih frekvencah ima kondenzator več časa za polnjenje in oddajanje manj toka, kar ima za posledico manjši tok toka pri nizkih frekvencah. Pri višjih frekvencah kondenzator porabi manj časa za polnjenje in praznjenje ter med ploščami kopiči manj naboja. Posledica tega je, da skozi napravo prehaja več toka.
Ta "upor" na pretok toka je podoben uporu, ključna razlika pa je, da se trenutni upor kondenzatorja - kapacitivna reaktanca - spreminja z uporabljeno frekvenco. Ko se uporabljena frekvenca poveča, se upor, ki se meri v ohmih (Ω), zmanjša.
Kapacitivna reaktanca (Xc) se izračuna po naslednji formuli
X_c = \ frac {1} {2 \ pi fC}
kjeXcje kapacitivna reaktanca v ohmih,fje frekvenca v hercih (Hz) inCje kapacitivnost v faradih (F).
Izračun kapacitivnega reaktanca
Izračunajte kapacitivno reaktanco kondenzatorja 420 nF pri frekvenci 1 kHz
X_c = \ frac {1} {2 \ pi \ krat 1000 \ krat 420 \ krat 10 ^ {- 9}} = 378,9 \ Omega
Pri 10 kHz reaktanca kondenzatorja postane
X_c = \ frac {1} {2 \ pi \ krat 10000 \ krat 420 \ krat 10 ^ {- 9}} = 37,9 \ Omega
Vidimo lahko, da se reaktanca kondenzatorja z naraščanjem uporabljene frekvence zmanjša. V tem primeru se frekvenca poveča za faktor 10, reaktansa pa se zmanjša za podobno velikost.