Конденсатор - це електрична складова, яка зберігає енергію в електричному полі. Пристрій складається з двох металевих пластин, розділених діелектриком або ізолятором. Коли напруга постійного струму подається на його клеми, конденсатор набирає струм і продовжує заряджатися, поки напруга на клемах не дорівнює живленню. У ланцюзі змінного струму, в якому подана напруга постійно змінюється, конденсатор постійно заряджається або розряджається зі швидкістю, що залежить від частоти живлення.
Конденсатори часто використовуються для фільтрації компонента постійного струму в сигналі. На дуже низьких частотах конденсатор діє більше як розімкнута ланцюг, тоді як на високих частотах пристрій діє як замкнута ланцюг. Оскільки конденсатор заряджається і розряджається, струм обмежується внутрішнім імпедансом - формою електричного опору. Цей внутрішній імпеданс відомий як ємнісний опір і вимірюється в Омах.
Яка цінність 1 Фарада?
Фарад (F) є одиницею електричної ємності SI і вимірює здатність компонента зберігати заряд. Однофарадний конденсатор зберігає один кулон заряду з різницею потенціалів в один вольт на своїх клемах. Ємність можна розрахувати за формулою
C = \ frac {Q} {V}
деC.- ємність у фарадах (F),Питання- заряд в кулонах (С), іV- різниця потенціалів у вольтах (V).
Конденсатор розміром з один фарад досить великий, оскільки він може зберігати багато заряду. Більшість електричних схем не потребуватимуть такої великої ємності, тому більшість проданих конденсаторів набагато менше, як правило, в діапазоні піко-, нано- та мікрофарад.
Калькулятор mF в μF
Перетворення міліфарадів у мікрофаради - це проста операція. Можна скористатися онлайн-калькулятором mF в μF або завантажити таблицю перетворення конденсаторів у форматі PDF, але математичне рішення - це проста операція. Один міліфарад еквівалентний 10-3 фарад і один мікрофарад - 10-6 фаради. Перетворення цього стає
1 \ text {mF} = 1 \ разів 10 ^ {- 3} \ text {F} = 1 \ разів (10 ^ {- 3} / 10 ^ {- 6}) \ text {μF} = 1 \ разів 10 ^ 3 \ текст {μF}
Таким же чином можна перетворити пікофарад у мікрофарад.
Ємнісний реактивний опір: опір конденсатора
Коли конденсатор заряджається, струм через нього швидко і експоненційно падає до нуля, поки його пластини не будуть повністю заряджені. На низьких частотах конденсатор має більше часу, щоб зарядитися і пропустити менше струму, що призводить до зменшення потоку струму на низьких частотах. На більш високих частотах конденсатор витрачає менше часу на зарядку і розрядку і накопичує менше заряду між своїми пластинами. Це призводить до збільшення струму, що проходить через пристрій.
Цей "опір" потоку струму схожий на резистор, але вирішальною відмінністю є опір струму конденсатора - ємнісний реактивний опір - змінюється залежно від прикладеної частоти. Зі збільшенням прикладеної частоти опір, яке вимірюється в Омах (Ом), зменшується.
Ємнісний опір (Xc) обчислюється за такою формулою
X_c = \ frac {1} {2 \ pi fC}
деXc- ємнісний реактивний опір в Омах,f- частота в герцах (Гц), іC.- ємність у фарадах (F).
Ємнісний розрахунок реактивності
Обчисліть ємнісний опір конденсатора 420 нФ на частоті 1 кГц
X_c = \ frac {1} {2 \ pi \ раз 1000 \ раз 420 \ раз 10 ^ {- 9}} = 378,9 \ Omega
При 10 кГц реактивний опір конденсатора стає
X_c = \ frac {1} {2 \ pi \ раз 10000 \ раз 420 \ раз 10 ^ {- 9}} = 37,9 \ Омега
Видно, що реактивний опір конденсатора зменшується із збільшенням прикладеної частоти. У цьому випадку частота збільшується в 10 разів, а реактивний опір зменшується на подібну величину.