В отличие от поведения конденсатора при постоянном токе (DC), переменный ток (AC) легче проходит через конденсатор. Другой особенностью переменного тока, протекающего в конденсаторе, является то, что напряжение, возникающее на его выводах, на 90° отстает от электрического тока.
Эта разность фаз между напряжением и током возникает из-за того, что конденсатор сопротивляется резким изменениям напряжения на его выводах. Напряжение и ток не совпадают по фазе.
Что же означает эта разность фаз? Она означает, что максимальное значение напряжения появляется через 90° после максимального значения тока. На диаграмме видно, что красная кривая всегда на 90° (1/4 цикла) опережает черную кривую. Тогда говорят, что напряжение отстает от тока или, что то же самое, ток опережает напряжение.
Если перемножить мгновенные значения тока и напряжения, получится синусоидальная волна с частотой, вдвое превышающей частоту тока или напряжения. Это форма волны мощности. (помните, что: P = I x V, мощность = ток x напряжение).
Эта кривая имеет положительную и отрицательную части. Это означает, что в течение некоторого времени конденсатор получает питание, а в другое время отдает мощность. При этом конденсатор как бы не потребляет мощность. В идеале конденсатор выдает ту же мощность, что и получает. Когда переменное напряжение подается на конденсатор, возникает противодействие протеканию переменного тока.
Величина этого противодействия называется емкостным сопротивлением (Xc) и может быть рассчитана по закону Ома: XC = V/I и формуле: XC = 1/(2πfC), где:
- XC = емкостное сопротивление в омах
- f = частота в герцах (Гц)
- C = емкость в фарадах (Ф)
- π = 3,14159
Конденсатор, рассмотренный здесь, идеален. Фактический конденсатор имеет эквивалентное последовательное сопротивление из-за нескольких факторов, таких как металлические пластины, диэлектрик и т. д. Данное сопротивление эквивалентно добротности Q катушки индуктивности. Чем меньше эквивалентное последовательное сопротивление, тем лучше.
© digitrode.ru