Capire come funziona Condensatori

Condensatore è un semplice dispositivo elettronico che viene utilizzato per immagazzinare la carica elettrica. Condensatore costituito da due piastre metalliche separate da un dielettrico tra. Il materiale dielettrico tra le piastre possono essere aria o qualsiasi isolante. La capacità di un condensatore è data dalla formula seguente.

C = (ɛ0 ɛr A) / d

dove,

* Ɛ0 è la permittività in spazio libero, che è approssimativamente uguale a 8,85 10-12 F / m,

* Ɛr è la costante dielettrica o di un parente,

* A è l'area delle piastre e

* D è la distanza tra le piastre

L'unità di capacità è generalmente microfarad (F), nanofarad (nF), picofarad (pF) e super-condensatori per l'unità di capacità è farad (F). La capacità di un condensatore è direttamente proporzionale alla superficie delle piastre e la costante dielettrica (natura del mezzo tra le piastre) e inversamente proporzionale alla distanza tra le piastre. La capacità (C) viene anche definita come il rapporto di carica elettrica (Q) per la differenza di potenziale (V), fra le piastre. (1 coulomb = 6,25 1018 elettroni)

C = Q / V

Si consideri una piastra metallica P1 neutrale e fornire una carica positiva di grandezza q coulomb, fino a quando le sale potenziali per un massimo di V. Poniamo un altro P2 parallelo piatto, vicino e parallelo al P1 piastra metallica. A causa del fenomeno di induzione elettromagnetica, cariche negative sono indotte a estremità vicina del P2 piastra metallica e quindi uguale numero di cariche positive vengono separati all'altra estremità della piastra P2. Vediamo collegare la piastra P2 alla terra in modo che le cariche positive sulla piastra P2, il flusso alla terra. Ora anche dopo aver collegato il P2 piatto alla terra, cariche negative sulla P2 piastra vi rimane solo. Questo è perché, le cariche negative sul P2 sono fortemente attratti dalle cariche positive sulla piastra metallica P1. Grazie alla presenza delle cariche negative sulla P2 piastra metallica, il potenziale sul P1 piastra metallica è diminuita, perché le cariche negative nella piastra P2 neutralizza la carica positiva P1. Al fine di ritornare alla fase iniziale, cioè quando la piastra metallica P1 è stata avente un potenziale massimo di V, la piastra metallica P1 importa un numero elevato di cariche positive. Così, in questo modo, la capacità è aumentata, e si forma un condensatore.

Tensione di rottura

Composizione tensione è la tensione massima che può essere applicato attraverso un condensatore e se la tensione viene aumentata oltre la tensione di rottura, l'isolatore (dielettrico) tra le piastre del condensatore si romperà e il condensatore inizierà a condurre.

Reattanza

La reattanza (Xc) offerto dal condensatore è data dalla formula seguente.

Xc = 1 / WC = 1/2 π f C

dove,

* Π è 22/7,

* W è la frequenza di risonanza,

* F è la frequenza e

* C è la capacità

Perché condensatori a blocchi corrente continua?

Sappiamo che la frequenza di corrente continua (DC) è zero. Così, sostituendo il valore di frequenza zero per l'equazione sopra, il valore di reattanza è infinito. Ciò significa che, la reattanza offerto dal condensatore ad un segnale DC è infinita e quindi non permette DC di passare attraverso esso. Si passa CA (corrente alternata), perché AC ha un valore di frequenza che non è uguale a zero. Sarà più chiaro dal seguito sostituzione.

Xc = 1 / WC

= 1/2 π f C

= 1/2 π 0 C

= 1/0

= Infinito

Condensatori in serie e parallelo di connessione

Prima di comprendere come il valore totale di condensatori è calcolato, è necessario conoscere alcuni punti.

* L'equazione matematica della legge di Ohm I = V / R, dove, I è la corrente che fluisce nel circuito, V è la tensione ai capi dell'elemento e R è la resistenza offerta dalla elementi del circuito. Sostituzione della resistenza con condensatore, la formula è derivata.

* CA (corrente alternata) il segnale viene fatto passare attraverso il circuito contenente i condensatori. Così, dv / dt che viene usato come la frequenza del segnale varia.

Condensatori in serie

Formula Derivazione

Condensatori in parallelo

Formula Derivazione

Il passaggio di corrente attraverso il circuito è indicato con i. In collegamento in serie, i cambiamenti di tensione di corrente ma rimane lo stesso. Usando la legge di Ohm,

i = C1 (dv1/dt); i = C2 (dv2/dt)

i (1/C1 +1 / C2) = d (v1 + v2) / dt

i = (C1.C2 / (C1 + C2) dv / dt

Così, CSeries = (C1.C2) / C1 + C2

Il passaggio di corrente attraverso C1 è i1 e la corrente che passa attraverso C2 è i2. In un collegamento in parallelo, la tensione rimane la stessa, ma la corrente varia. Facendo uso della legge di Ohm,

i1 = C1 dv / dt, i2 = C2 dv / dt e il totale corrente i = I1 + I2 = (C1 + C2) dv / dt

Così, Cparallel = C1 + C2

Funzioni di un condensatore

* Come condensatori può bloccare DC, può essere utilizzato come filtro in alcuni circuiti elettronici.

* I condensatori in grado di sopportare qualsiasi variazione della tensione applicata, come si può caricare e scaricare in qualsiasi momento.

* I condensatori vengono utilizzati in un circuito raddrizzatore (convertiti AC a DC) per rimuovere le increspature indesiderate in uscita.

* E 'coppie con il rumore nel circuito ricevitore radio, evitando così eventuali interruzioni nella produzione.

I condensatori sono anche utilizzati per filtrare le increspature del segnale DC. Ci sono vari tipi di condensatori che vengono utilizzate per immagazzinare energia. Il meccanismo di carica e scarica di un condensatore è simile al meccanismo di un serbatoio dell'acqua. Quando l'acqua è riempito in un serbatoio, trabocca. Similmente, quando il condensatore viene caricato completamente, scarica.