Come si comporta il condensatore nel circuito CA?
Se la fonte di alimentazione CA è collegataal resistore, quindi la corrente e la tensione nel circuito in qualsiasi punto del diagramma temporale saranno proporzionali tra loro. Ciò significa che le curve di corrente e tensione raggiungeranno un valore di "picco" allo stesso tempo. Allo stesso tempo diciamo che la corrente e la tensione sono in fase.
Vediamo ora come si comporta il condensatore nel circuito AC.
Se è collegata una sorgente di tensione CA.condensatore, il valore massimo della tensione su di esso sarà proporzionale al valore massimo della corrente che scorre nel circuito. Tuttavia, il picco d'onda della sinusoide di tensione non attaccherà contemporaneamente alla corrente massima.
In questo esempio, la corrente istantanea raggiungeil suo valore massimo per un quarto del periodo (90 el.grad.) prima di quanto farà la tensione. In questo caso, dicono che "la corrente è superiore a 90 ° rispetto alla tensione".
A differenza della situazione nel circuito di corrente continua,Il valore di V / I non è costante qui. Tuttavia, il rapporto V max / I max è un valore molto utile e in ingegneria elettrica è chiamato la resistenza capacitiva (Xc) del componente. Poiché questo valore riflette ancora il rapporto tra tensione e corrente, vale a dire nel senso fisico è la resistenza, la sua unità di misura è Om. Il valore Xc del condensatore dipende dalla sua capacità (C) e dalla frequenza della corrente alternata (f).
Dal momento che il condensatore nel circuito di corrente alternatail valore quadratico medio della tensione viene applicato, in questo circuito gli stessi flussi di corrente alternata, che è limitata dal condensatore. Questa limitazione è dovuta alla reattanza del condensatore.
Pertanto, la corrente nel circuito, che non contiene altri componenti oltre al condensatore, è determinata da una versione alternativa della legge di Ohm
ioRMS = URMS / XC
Dove URMS - valore di tensione rms. Si noti che Xcon il sostituisce il valore di R nella versione della legge di Ohm per la corrente continua.
Ora vediamo che il condensatore nel circuitoAC si comporta in modo molto diverso rispetto a un resistore costante, e la situazione qui, di conseguenza, è più complicata. Per capire meglio i processi che avvengono in una tale catena, è utile introdurre un concetto come un vettore.
L'idea principale di un vettore è l'idea che,che il valore complesso del segnale variabile nel tempo può essere rappresentato come il prodotto di un numero complesso (che non dipende dal tempo) e un segnale complesso che è una funzione del tempo.
Ad esempio, possiamo rappresentare la funzione A cos (2πνt + θ) semplicemente come una costante complessa A ∙ ejΘ .
Poiché i vettori sono rappresentati da una grandezza (o modulo) e da un angolo, sono rappresentati graficamente da una freccia (o vettore) che ruota nel piano XY.
Tenendo conto che la tensione sul condensatoreI "ritardi" in relazione alla corrente, che rappresentano i loro vettori, si trovano nel piano complesso come mostrato nella figura sopra. In questa figura, i vettori di corrente e tensione ruotano in una direzione opposta alla direzione in senso orario.
Nel nostro esempio, la corrente sul condensatore è dovuta ala sua ricarica periodica. Poiché il condensatore nel circuito CA ha la capacità di accumulare e scaricare periodicamente una carica elettrica, vi è uno scambio di energia costante tra esso e la fonte di energia, che in ingegneria elettrica è chiamata reattiva.
