Блог

В конденсаторе с приложенным постоянным напряжением (было в этой серии статей), ток падает до нуля после начального переходного периода. Однако, когда подается переменное напряжение любой заметной частоты, ток течет сначала в одном направлении, а затем в другом.

Конденсатор сначала заряжается, а затем разряжается, поэтому при условии, что частота подаваемого переменного тока достаточно высока, конденсатор никогда не достигает своего полностью заряженного состояния с нулевым током в любой полярности, и ток продолжает течь все время. Величина протекающего тока будет зависеть от угловой скорости приложенного напряжения и от емкости конденсатора.

Чем ниже частота подаваемого напряжения, тем больше времени конденсатор нужно для достижения полностью заряженного состояния с нулевым током, прежде чем напряжение изменит свою полярность и снова начнет разряжать конденсатор.

Поэтому конденсатор тратит больше времени на полную зарядку и пропускает гораздо меньший ток, поэтому среднее значение протекающего тока меньше на низких частотах. Когда применяется более высокая частота, конденсатор быстрее переходит от зарядки к разрядке на кривой заряда и остается дальше от своего полностью заряженного состояния. Как следствие, протекает больше тока. Следовательно, сопротивление протеканию тока в любом конденсаторе заданного размера уменьшается с увеличением частоты. Это зависящее от частоты противодействие протеканию тока в конденсаторе называется емкостным реактивным сопротивлением ( Xc ). Формула для емкостного реактивного сопротивления представлена ниже:

На картинке ниже показан график зависимости емкостного сопротивления от частоты для заданной емкости конденсатора, при этом емкостное сопротивление ( X_C ) обратно пропорционально частоте, ( X_C ) уменьшается по мере увеличения частоты.

Реактивное сопротивление также обратно пропорционально значению емкости, и значение X_C на какой-либо одной конкретной частоте будет меньше у больших конденсаторов, чем у меньших. Все конденсаторы будут иметь бесконечно высокие значения реактивного сопротивления на частоте 0 Гц (т.е. при постоянном напряжении ток не течет), но в больших конденсаторах реактивное сопротивление падает до низкого уровня на гораздо более низких частотах, чем в меньших конденсаторах. По этой причине конденсаторы большей емкости используются в низкочастотных устройствах.

В следующей статье поговорим о расчете индуктивного сопротивления ( X_L ).

С Уважением, МониторБанк