Sisu
- Mis on 1 faradi väärtus?
- MF kuni μF kalkulaator
- Mahtuvuslik reaktsioonivõime: kondensaatori vastupidavus
- Mahtuvusliku reageerivuse arvutamine
Kondensaator on elektriline komponent, mis salvestab energiat elektriväljas. Seade koosneb kahest metallplaadist, mis on eraldatud dielektriku või isolaatoriga. Kui kogu klemmidele rakendatakse alalispinget, tõmbab kondensaator voolu ja jätkab laadimist, kuni klemmide pinge on võrdne toitepingega. Vahelduvvooluahelas, kus rakendatav pinge pidevalt muutub, laaditakse või tühjendatakse kondensaatorit pidevalt toitesagedusest sõltuva kiirusega.
Kondensaatoreid kasutatakse sageli signaali alalisvoolu komponendi filtreerimiseks. Väga madalatel sagedustel toimib kondensaator rohkem nagu avatud vooluring, kõrgetel sagedustel töötab seade aga nagu suletud vooluring. Kondensaatori laadimisel ja tühjenemisel on voolu piiratud sisemise takistusega, mis on elektritakistuse vorm. Seda sisemist takistust nimetatakse mahtuvuslikuks reaktiivsuseks ja seda mõõdetakse oomides.
Mis on 1 faradi väärtus?
Farad (F) on SI elektrilise mahtuvuse ühik ja mõõdab komponentide võimet laengut säilitada. Ühesuunaline kondensaator salvestab ühe klemmi laengu, mille potentsiaalierinevus on ühe voldi piires. Mahtuvust saab arvutada valemi abil
C = Q / V
kus C on mahtuvus faadides (F), Q on laeng kuloniides (C) ja V on potentsiaalse erinevuse voltides (V).
Kondensaator, mille suurus on üks farad, on üsna suur, kuna see mahutab palju laadimist. Enamik elektriahelaid ei vaja seda suurt mahtu, nii et enamik müüdud kondensaatoreid on palju väiksemad, tavaliselt piko-, nano- ja mikrotasandil.
MF kuni μF kalkulaator
Millifaraadide teisendamine mikrofaaditeks on lihtne toiming. Võib kasutada veebipõhist mF-i μF-kalkulaatorit või alla laadida kondensaatori teisendustabelit pdf, kuid matemaatiline lahendamine on lihtne. Üks millifarad vastab 10-le-3 farad ja üks mikrofarad on 10-6 faraadid. Selle teisendamine muutub
1 mF = 1 × 10-3 F = 1 × (10-3/10-6) μF = 1 × 103 μF
Pikofaraadi saab teisendada mikrofaradiks samal viisil.
Mahtuvuslik reaktsioonivõime: kondensaatori vastupidavus
Kondensaatori laadimisel langeb vool läbi selle kiiresti ja eksponentsiaalselt nullini, kuni selle plaadid on täielikult laetud. Madalatel sagedustel on kondensaatoril rohkem aega väiksema voolu laadimiseks ja läbimiseks, mille tagajärjel väheneb voolu vool madalatel sagedustel. Kõrgematel sagedustel kulutab kondensaator vähem aega laadimiseks ja tühjendamiseks ning kogub oma plaatide vahel vähem laengut. Selle tulemusel läbib seade voolu rohkem.
See "takistus" vooluhulga suhtes on sarnane takistiga, kuid oluline erinevus on kondensaatorite voolutakistus - mahtuvuslik reagektiivsus -, sõltuvalt rakendatud sagedusest. Rakendatud sageduse suurenemisel väheneb oomides (Ω) mõõdetud reaktsioonivõime.
Mahtuvuslik reaktsioonivõime (Xc) arvutatakse järgmise valemi abil
Xc = 1 / (2πfC)
kus Xc on mahtuvuslik reaktsioonivõime oomides, f on sagedus hertsides (Hz) ja C on mahtuvus faadides (F).
Mahtuvusliku reageerivuse arvutamine
Arvutage 420 nF kondensaatori mahtuvuslik reageerivus sagedusel 1 kHz
Xc = 1/(2π × 1000 × 420 × 10-9) = 378.9 Ω
Sagedusel 10 kHz muutub kondensaatorite reaktiivsus
Xc = 1/(2π × 10000 × 420 × 10-9) = 37.9 Ω
On näha, et kondensaatorite reageerivus väheneb rakendatud sageduse kasvades. Sel juhul suureneb sagedus teguriga 10 ja reaktsioonikiirus väheneb sama palju.