Iz e-ELEKTROTEHNIKA plus
Poskus 3.1.7:
Kondenzator s kapacitivnostjo C = 1 μF priključimo zaporedno z uporom R = 1 kΩ na izvor sinusne izmenične napetosti 5 V/200 Hz (slika 3.1.17). Na dvokanalnem osciloskopu opazujmo časovni potek padca napetosti na kondenzatorju in toka (padca napetosti na uporu) v krogu s kondenzatorjem.
- Napetost in tok imata enako, sinusno obliko časovnih potekov.
- Tok prehiteva napetost za ¼ periode (90 °).
- Kapacitivnost povzroča v izmeničnem krogu zaostajanje napetosti za tokom.
Kondenzator je v splošnem bližji idealnosti kot tuljava. Kljub temu ga bomo iz enakih razlogov kot pri tuljavi pri nadaljnji obravnavi izmeničnih krogov, če to ne bo potrebno drugače, obravnavali kot idealizirani kondenzator. V takem primeru imamo v izmeničnem krogu samo kapacitivnost (slika 3.1.18 a). Kazalčni in časovni diagram napetosti in toka za kapacitivni izmenični krog sta prikazana na sliki 3.1.18 b) in c).
- V izmeničnem krogu s čisto kapacitivnostjo napetost zaostaja za tokom za ¼ periode.
- Fazni kot med tokom in napetostjo v kapacitivnem krogu je - 90 º.
V primerjavi z induktivnim izmeničnim krogom ugotavljamo pomembno dejstvo:
- Kondenzator povzroči v sinusnem izmeničnem krogu nasprotni fazni premik kot tuljava.
Fazni premik med napetostjo in tokom, ki ga povzroči kapacitivnost v sinusnem izmeničnem krogu, lahko pojasnimo s podobnim razmišljanjem kot pri tuljavi.
Na osnovi enačbe enosmernega toka I = Q ⁄ t [1] lahko zapišemo enačbo za trenutno vrednost izmeničnega toka:
- Trenutna vrednost izmeničnega toka je podana s trenutnim pretokom elektrine.
Z upoštevanjem enačbe C = Q ⁄ U [2] oziroma Q = C ∙ U dobimo:
ali
- Trenutni tok v izmeničnem krogu s kondenzatorjem je premo sorazmeren s kapacitivnostjo kondenzatorja in hitrostjo spreminjanja napetosti na kondenzatorju.
Sinusni izmenični tok v električnem krogu s kondenzatorjem ima torej največjo vrednost v trenutku najhitrejšega spreminjanja napetosti na kondenzatorju in obratno (sl. 3.1.19).
- Vzrok faznega kota 90 º v izmeničnem krogu s kapacitivno upornostjo je v odvisnosti trenutne vrednosti sinusnega toka od hitrosti spreminjanja napetosti na kondenzatorju.
Opombe
3.1.3.1 Kondenzator v enosmernem in izmeničnem krogu | 3.1.3.3 Odvisnost kapacitivne prevodnosti |