5.8.1 Polnjenje kondenzatorja z začetno prednapetostjo

Iz e-ELEKTROTEHNIKA plus

Slika 97: Polnilno vezje že delno naelektrenega kondenzatorja.

Slika 98: Diagram spreminjanja napetosti na kondenzatorju od začetne do končne vrednosti.

Z omenjenim vezjem lahko polnimo tudi že predhodno delno naelektren kondenzator (slika 97), njegova prednapetost naj bo U₀. Ob vklopu, t₀ = 0 s, bo vrednost toka največja (določata jo razlika napetosti vira U in prednapetosti U₀ in upornost upora). V nadaljevanju bo tok plahnel po prej ugotovljeni eksponentni odvisnosti,

napetost u_C pa bo od začetne U₀ rasla in se bližala vrednosti U (slika 98)^[1]:

Zgled 2 Kondenzator najprej naelektrimo na polno napetost z virom napetosti U ter stikalo izključimo, nato kondenzator odklopimo in ga v obratni polariteti spet priklopimo v vezje. Njegova prednapetost U₀ je tedaj ravno -U. Zatem stikalo spet vključimo. Določimo čas t*, ob katerem bo napetost kondenzatorja enaka 0 V. ⇒ Prejšnjo enačbo zapišemo za trenutek t^* ter ga iz nje izračunamo:

V času 69 % časovne konstante bo napetost na kondenzatorju ravno nič voltov, takoj zatem pa se bo pričela vzpenjati k vrednosti U.

V preteklih primerih smo napetostni vir smatrali za idealen, da ima notranjo upornost enako nič. Brž ko bi ne bil takšen, bi se njegova notranja upornost R_not. pridružila upornosti polnilnega predupora. Časovna konstanta τ bi bila takrat nekoliko daljša, τ = (R_not + R)C, enako tudi proces polnjenja, končna napetost kondenzatorja pa bi bila enaka napetosti odprtih sponk vira.

Opombe

1. ↑ Rešitev je takšna, kot da bi v prejšnjih časovnih diagramih ordinatno os premaknili za čas, kateremu ustreza začetna vrednost polnilnega toka.

5.8 Polnjenje kondenzatorja

5.8.2 Polnjenje kondenzatorja s tokovnim virom