Конденсатор

Конденсатор – это элемент электрической цепи, запасающий электрическую энергию в электрическом поле, которую может полностью возвратить в последующем. Поэтому конденсатор активную энергию не потребляет, и его активная мощность равна нулю (P = 0).

Математическая модель конденсатора

 

i = ,

 

где С – ёмкость конденсатора, измеряемая в Фарадах (Ф) или в микрофарадах(1 мкФ = 10 ^-6 Ф).

На переменном токе конденсатор обладает ёмкостным сопротивлением.

X_С = ( Ом),

 

которое может быть определено через действующее напряжение на конденсаторе и протекающий через его действующий ток по формуле:

 

X_C = ( Ом).

X_C = const – для линейных катушек индуктивности.

В соответствии с формулой сопротивления конденсатора видно, что оно обратнопропорционально частоте f.

В то же время сдвиг по фазе между напряжением и током конденсатора равен –π/2.

Частотные характеристики конденсатора X_C(f) и φ_C(f) представлены на рис. 5.4.11.

В комплексной форме сопротивление конденсатора чисто мнимое.

 

Z _С = = – j =– jX_C (Ом).

 

Закон Ома для конденсатора в комплексной форме имеет вид

 

Ủ_C = Z _C Ỉ= – j Ỉ;.

Векторная диаграмма, соответствующая этой формуле, представлена на рис. 5.4.12.

Из неё видно, что ток конденсатора опережает напряжение на π/2.

 

 

Рис. 5.4.12. Векторная

диаграмма конденсатора