Bagaimana sebuah kapasitor dalam rangkaian AC?

Jika pasokan listrik AC terhubung ke resistor, arus dan tegangan pada rangkaian pada setiap titik di diagram waktu sebanding dengan satu sama lain. Ini berarti bahwa kurva arus dan tegangan akan mencapai "puncak" nilai-nilai secara bersamaan. Dalam hal ini kita mengatakan bahwa arus dan tegangan berada dalam fase.

Mari kita mempertimbangkan bagaimana ia akan berperilaku di sirkuit AC kapasitor.

Jika sumber tegangan variabel terhubung ke kapasitor, nilai maksimum tegangan itu akan sebanding dengan nilai maksimum arus yang mengalir dalam rangkaian. Namun, puncak gelombang tegangan gelombang sinus tidak akan maju pada saat yang sama sebagai arus maksimum.

Dalam contoh ini, nilai sesaat dari saat ini mencapai nilai maksimum dengan periode kuartal (90 el.grad.) Sebelum itu akan membuat stres. Dalam hal ini kita mengatakan bahwa "saat ini memimpin tegangan oleh 90◦».

Berbeda dengan situasi di sirkuit postoyanngo nilai saat ini dari V / I tidak konstan. Namun, rasio V max / I max nilai sangat berguna dalam Electrical disebut impedansi kapasitif (Xc) dari komponen. Sejak nilai ini masih menunjukkan rasio tegangan untuk saat ini, yaitu, dalam arti fisik unit resistensi mengukur adalah ohm nya. Nilai Xc kapasitor tergantung pada kapasitansi (C) dan frekuensi AC (f).

Karena koneksi ke kapasitor AC diterapkan tegangan rms, seperti terjadi di sirkuit arus bolak-balik, yang terbatas pada kapasitor. Keterbatasan ini disebabkan reaktansi kapasitor.

Oleh karena itu, nilai saat ini di sirkuit yang tidak mengandung komponen lain kecuali kapasitor ditentukan oleh Undang-Undang versi alternatif Ohm

Saya _RMS = U _RMS / X _C

Dimana U _RMS - root mean square (rms) tegangan. Perhatikan bahwa X diganti _dengan nilai R dalam versi Hukum Ohm untuk DC.

Sekarang kita melihat bahwa kapasitor dalam rangkaian AC berperilaku bukan sebagai resistor tetap, dan situasi karena itu lebih rumit. Dalam rangka untuk lebih memahami proses yang terjadi di sirkuit tersebut, hal ini berguna untuk memperkenalkan gagasan vektor.

Ide dasar dari vektor - representasi ini bahwa nilai kompleks sinyal waktu bervariasi dapat direpresentasikan sebagai produk dari sejumlah kompleks (yang independen dari waktu) dan sinyal kompleks yang merupakan fungsi dari waktu.

Sebagai contoh, kita dapat mewakili cos fungsi A (2πνt + θ) hanya sebagai kompleks konstan A ∙ e ^jΘ.

Karena vektor diwakili oleh kuantitas (atau modul) dan sudut, kemudian mereka diwakili grafis oleh panah (vektor atau) berputar dalam bidang XY.

Mengingat bahwa tegangan kapasitor "lagging" sehubungan dengan saat ini mewakili simpul mereka disusun dalam bidang kompleks seperti pada gambar di atas. Dalam gambar ini, tegangan dan vektor saat ini diputar searah jarum jam berlawanan.

Dalam contoh ini, arus pada kapasitor karena overcharge periodik. Sebagai kapasitor sirkuit AC memiliki kemampuan untuk menyimpan dan berkala ulang muatan listrik, antara itu dan sumber daya adalah pertukaran konstan energi, yang dalam listrik disebut reaktif.