Главная Карта сайта Контакты Ссылки Авторам

Яндекс.Метрика
Главная arrow Основы электротехники arrow Емкостное сопротивление

Популярное

Get the Flash Player to see this player.
Image 1 Title
Image 2 Title
Image 3 Title
Image 4 Title
Image 5 Title

Емкостное сопротивление

(40 голосов)

О заряде конденсатора.

заряд конденсатора 

Замкнем цепь. В цепи пойдет ток заряда конденсатора. Это значит что с левой обкладки конденсатора часть электронов уйдет в провод, а из провода на правую обкладку зайдет такое же количество электронов. Обе обкладки будут заряжены разноименными зарядами одинаковой величины.

 

 

 

заряд конденсатора2

 

   

Между обкладками в диэлектрике будет электрическое поле.

 

 

 

 

  заряд конденсатора3

 

А теперь разомкнем цепь. Конденсатор останется заряженным. Закоротим куском провода его обкладки. Конденсатор мгновенно разрядится. Это значит что с правой обкладки уйдет в провод избыток электронов, а из провода на левую обкладку войдет недостаток электронов. На обоих обкладках электронов будет одинаково, конденсатор разрядится.

 

 

 

  До какого напряжения заряжается конденсатор?

Он заряжается до такого напряжения, которое к нему приложено с источника питания.

 

Сопротивление конденсатора.

  сопротивление конденсатора


Замкнем цепь. Конденсатор начал заряжаться и сразу стал источником тока, напряжения, Э. Д. С.. На рисунке видно что Э. Д. С. конденсатора направлена против заряжающего его источника тока.

Противодействие электродвижущей силы заряжаемого конденсатора заряду этого конденсатора называется емкостным сопротивлением.

   Вся энергия затрачиваемая источником тока на преодоление емкостного сопротивления превращается в энергию электрического поля конденсатора. Когда конденсатор будет разряжаться вся энергия электрического поля вернется обратно в цепь в виде энергии электрического тока. Таким образом емкостное сопротивление является реактивным, т.е. не вызывающим безвозвратных потерь энергии.

 

Почему постоянный ток не проходит через конденсатор, а переменный ток проходит?

 сопротивление конденсатора2 сопротивление конденсатора3  сопротивление конденсатора4 

  Включим цепь постоянного тока. Лампа вспыхнет и погаснет, почему? Потому что в цепи прошел ток заряда конденсатора. Как только конденсатор зарядится до напряжения батареи ток в цепи прекратится.

А теперь замкнем цепь переменного тока. В I четверти периода напряжение на генераторе возрастает от 0 до максимума. В цепи идет ток заряда конденсатора. Во II четверти периода напряжение на генераторе убывает до нуля. Конденсатор разряжается через генератор. После этого  конденсатор вновь заряжается и  разряжается. Таким образом в цепи идут токи заряда и разряда конденсатора. Лампочка будет гореть постоянно.

В цепи с конденсатором ток проходит во всей замкнутой цепи, в том числе и в диэлектрике конденсатора. В заряжающемся конденсаторе образуется электрическое поле которое поляризует диэлектрик. Поляризация это вращение электронов в атомах на вытянутых орбитах.

 

поляризация диэлектрика

  Одновременная поляризация огромного количества атомов образует ток, называемый током смещения. Таким образом в проводах идет ток и в диэлектрике причем одинаковой величины.

 

 

Емкостное сопротивление конденсатора определяется по формуле

 формула емкостного сопротивления

 

 

  Соотношение между фазами напряжения на генераторе и тока цепи с чисто емкостным сопротивлением.

Соотношение между фазами напряжения на генераторе и тока цепи с чисто емкостным сопротивлением.   Image

  Рассматривая график делаем вывод:  ток в цепи с чисто емкостным сопротивлением опережает напряжение на 900.

Возникает вопрос каким образом ток в цепи может опережать напряжение на генераторе? В цепи идет ток от двух источников тока поочередно, от генератора и от конденсатора. Когда напряжение на генераторе равно нулю ток в цепи максимален. Это ток разряда конденсатора.

О реальном конденсаторе

  Реальный конденсатор имеет одновременно два сопротивления: активное и емкостное. Их следует считать включенными последовательно.

 реальный конденсатор

 

 

 

 

 

 

Напряжение приложенное генератором к активному сопротивлению и ток идущий по активному сопротивлению совпадают по фазе.

Напряжение приложенное генератором к емкостному сопротивлению и ток идущий по емкостному сопротивлению сдвинуты по фазе на 900 . Результирующее напряжение приложенное генератором к конденсатору можно определить по правилу параллелограмма.

 

  Image 

На активном сопротивлении напряжение Uакт и ток I совпадают по фазе. На емкостном сопротивлении напряжение Uc отстает от тока I на 900 . Результирующее напряжение приложенное генератором к конденсатору определяется по правилу параллелограмма. Это результирующее напряжение отстает от тока I на какой то угол φ всегда меньший 900 .

Определение результирующего сопротивления конденсатора

Результирующее сопротивление конденсатора нельзя находить суммируя величины его активного и емкостного сопротивлений. Это делается по формуле

 результирующее сопротивление конденсатора

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Комментарии могут оставлять только зарегистрированные пользователи

< Пред.   След. >
Похожие материалы: