Sisältö
- Mikä on 1 Faradin arvo?
- MF-μF-laskin
- Kapasitiivinen reaktanssi: Kondensaattorin vastus
- Kapasitiivisen reaktanssin laskeminen
Kondensaattori on sähkökomponentti, joka varastoi energiaa sähkökentässä. Laite koostuu kahdesta metallilevystä, jotka erotetaan dielektrisellä eristimellä. Kun tasavirtajännite kohdistuu napojensa yli, kondensaattori vetää virtaa ja jatkaa lataamista, kunnes liittimien välinen jännite on yhtä suuri kuin syöttö. Vaihtovirtapiirissä, jossa käytetty jännite muuttuu jatkuvasti, kondensaattoria ladataan tai puretaan jatkuvasti syöttötaajuudesta riippuvalla nopeudella.
Kondensaattoreita käytetään usein suodattamaan DC-komponentti signaalissa. Hyvin alhaisilla taajuuksilla kondensaattori toimii enemmän kuin avoin piiri, kun taas korkeilla taajuuksilla laite toimii kuin suljettu piiri. Kun kondensaattori latautuu ja purkautuu, virtaa rajoittaa sisäinen impedanssi, eräänlainen sähköinen vastus. Tämä sisäinen impedanssi tunnetaan kapasitiivisena reaktanssina ja mitataan ohmeina.
Mikä on 1 Faradin arvo?
Farad (F) on SI-sähkökapasitanssin yksikkö ja mittaa komponenttien kykyä varastoida varausta. Yhden faradin kondensaattori tallentaa yhden varauskulman yhden voltin potentiaalieroilla päätteidensä yli. Kapasitanssi voidaan laskea kaavasta
C = Q / V
missä C on kapasitanssi faradeissa (F), Q on varaus coulombsissa (C), ja V on potentiaaliero volteissa (V).
Yhden faradin kokoinen kondensaattori on melko suuri, koska se voi varastoida paljon latauksia. Suurin osa sähköpiireistä ei tarvitse tämän suuren kapasiteetin kapasiteettia, joten useimmat myydyt kondensaattorit ovat paljon pienempiä, tyypillisesti pico-, nano- ja micro-farad-alueilla.
MF-μF-laskin
Millifaraadien muuntaminen mikroparadodeiksi on yksinkertainen toimenpide. Voidaan käyttää online-mF-μF-laskuria tai ladata kondensaattorin muunnoskaavio pdf, mutta ratkaiseminen matemaattisesti on helppoa. Yksi millifarad vastaa 10: tä-3 faradit ja yksi mikrofarad on 10-6 farads. Tämän muuntamisesta tulee
1 mF = 1 × 10-3 F = 1 × (10-3/10-6) μF = 1 × 103 uF
Pikofaradin voidaan muuntaa mikrofaradiksi samalla tavalla.
Kapasitiivinen reaktanssi: Kondensaattorin vastus
Kondensaattorin latautuessa sen läpi kulkeva virta laskee nopeasti ja eksponentiaalisesti nollaan, kunnes sen levyt ovat täynnä. Alhaisilla taajuuksilla kondensaattorilla on enemmän aikaa ladata ja siirtää vähemmän virtaa, mikä johtaa vähemmän virrankulkua matalilla taajuuksilla. Korkeammilla taajuuksilla kondensaattori viettää vähemmän aikaa lataamiseen ja purkamiseen ja kertyy vähemmän varausta levyjensä välillä. Tämä johtaa suurempaan virtaan laitteen läpi.
Tämä "vastus" virranvirtaukselle on samanlainen kuin vastus, mutta ratkaiseva ero on kondensaattorien virranvastus - kapasitiivinen reaktanssi - vaihtelee käytetyn taajuuden mukaan. Käytetyn taajuuden kasvaessa ohuteina (which) mitattu reaktanssi pienenee.
Kapasitiivinen reaktanssi (XC) lasketaan seuraavalla kaavalla
XC = 1 / (2πfC)
missä XC on kapasitiivinen reaktanssi ohmeissa, f on taajuus hertseinä (Hz), ja C on kapasitanssi faradeissa (F).
Kapasitiivisen reaktanssin laskeminen
Laske 420 nF: n kondensaattorin kapasitiivinen reaktanssi taajuudella 1 kHz
XC = 1/(2π × 1000 × 420 × 10-9) = 378.9 Ω
10 kHz: n taajuudella kondensaattoreiden reaktanssista tulee
XC = 1/(2π × 10000 × 420 × 10-9) = 37.9 Ω
Voidaan nähdä, että kondensaattoreiden reaktanssi laskee käytetyn taajuuden kasvaessa. Tässä tapauksessa taajuus kasvaa kertoimella 10 ja reaktanssi pienenee saman verran.