Ha váltakozó áramú tápegység van csatlakoztatvaakkor az áram és a feszültség az áramkörben az idődiagram bármely pontján arányos lesz egymással. Ez azt jelenti, hogy az áram- és a feszültséggörbék egyszerre elérik a „csúcsértéket”. Ennek során azt mondjuk, hogy az áram és a feszültség fázisban vannak.
Most megvizsgáljuk, hogyan viselkedni fog a váltakozó áramú kondenzátor.
Ha AC feszültségforráshoz van csatlakoztatvakondenzátor esetén a rajta lévő feszültség maximális értéke arányos lesz az áramkörben áramló áram maximális értékével. A szinuszos csúcsfeszültség azonban nem lép fel egyidejűleg a maximális árammal.
Ebben a példában a pillanatnyi áram eléria maximális érték egy negyedév periódusban (90 fok) korábban, mint a feszültség. Ebben az esetben azt mondják, hogy "az áram 90 ° -kal haladja meg a feszültséget".
A DC áramkör helyzetétől eltérőena V / I érték itt nem állandó. Ennek ellenére a V max / I max arány nagyon hasznos mennyiség, és az elektrotechnikában az alkatrész kapacitásának (Xc) nevezik. Mivel ez az érték még mindig tükrözi a feszültség és az áram arányát, azaz fizikai értelemben az ellenállás, mértékegysége Ohm. A kondenzátor Xc értéke a kapacitásától (C) és a váltakozó áram f frekvenciájától függ.
Mivel a kondenzátor az AC áramkörben vanaz effektív feszültség értékét alkalmazva ugyanaz a váltakozó áram áramlik ebben az áramkörben, amelyet a kondenzátor korlátoz. Ez a korlátozás a kondenzátor reaktanciájának köszönhető.
Ezért az áramkör aktuális értékét, amely a kondenzátor kivételével más alkatrészeket nem tartalmaz, az Ohmi törvény egy alternatív változata határozza meg
ésRMS = YRMS / XC
Hol uRMS - effektív feszültségérték. Vegye figyelembe, hogy Xa helyettesíti az R értékét Ohm törvényének változatában az egyenáramra.
Most látjuk, hogy a kondenzátor az áramkörben vanAz AC egészen másképp viselkedik, mint egy állandó ellenállás, és ennek megfelelően itt a helyzet bonyolultabb. Az ilyen láncban zajló folyamatok jobb megértése érdekében célszerű bevezetni egy ilyen koncepciót mint vektor.
A vektor fő gondolata az, hogyhogy egy időben változó jel komplex értéke reprezentálható egy komplex szám (amely nem függ az időtől) és egy bizonyos komplex jel, amely az idő függvénye.
Például, az A cos (2πνt + θ) függvényt egyszerűen, mint komplex A constant e állandóját ábrázolhatjukjΘ .
Mivel a vektorokat nagyság (vagy modulus) és szög képviseli, grafikusan egy nyíl (vagy vektor) reprezentálja az XY síkban.
Tekintettel arra a tényre, hogy a feszültség a kondenzátoron átAz áramhoz képest "késleltetett", az őket ábrázoló vektorok a komplex síkban helyezkednek el, a fenti ábra szerint. Ezen az ábrán az áram- és feszültségvektorok az óramutató járásával megegyező irányban mozognak.
Példánkban a kondenzátor árama azért van, mertrendszeres feltöltése. Mivel a váltóáramú áramkör kondenzátora képessé teszi az elektromos töltés időszakos felhalmozódását és kisütését, állandó energiacsere zajlik az áramforrás és az áramforrás között, amelyet az elektrotechnikában reaktívnak hívnak.
