Kondensator im Wechselstromkreis: das Funktionsprinzip des Geräts, Blindstrom

Ein Kondensator in einem Wechselstrom- oder Gleichstromkreis, der oft einfach als Leiter bezeichnet wird, besteht aus einem Paar Platten, die mit einer Isolierschicht bedeckt sind. Wenn dieses Gerät mit Strom versorgt wird, wird es aufgeladen und behält es für einige Zeit in sich. Seine Kapazität hängt weitgehend vom Abstand zwischen den Platten ab.

Arbeitsprinzip

Der Kondensator kann auf unterschiedliche Weise hergestellt werden, das Wesen der Arbeit und ihre Hauptelemente bleiben jedoch in jedem Fall unverändert. Um zu verstehen, wie es funktioniert, müssen Sie das einfachste Modell betrachten.

Das einfachste Gerät hat zwei Platten: eine davon ist positiv geladen, die andere - im Gegenteil negativ. Obwohl diese Ladungen entgegengesetzt sind, sind sie gleich. Sie werden mit einer bestimmten Kraft angezogen, die vom Abstand abhängt. Je näher die Platten beieinander liegen, desto größer ist die Anziehungskraft zwischen ihnen. Dank dieser Anziehung wird das geladene Gerät nicht entladen.

Es genügt jedoch, einen beliebigen Leiter zwischen die beiden Platten zu legen und das Gerät wird sofort entladen. Alle Elektronen von der negativ geladenen Platte gehen sofort zur positiv geladenen, wodurch sich die Ladung ausgleicht. Mit anderen Worten, um die Ladung vom Kondensator zu entfernen, müssen nur zwei seiner Platten geschlossen werden.

Beschreibung des DC-Kondensators

Es gibt zwei Arten von Stromkreisen - dauerhaft oder Variablen. Es hängt alles davon ab, wie der elektrische Strom in ihnen fließt. Die Geräte an diesen Stromkreisen verhalten sich unterschiedlich.

Um zu überlegen, wie sich ein Kondensator in einem Gleichstromkreis verhält, benötigen Sie:

1. Nehmen Sie ein Netzteil mit konstanter Spannung und bestimmen Sie den Spannungswert. Zum Beispiel "12 Volt".
2. Installieren Sie eine Glühbirne, die für die gleiche Spannung ausgelegt ist.
3. Installieren Sie einen Kondensator im Netzwerk.

Es gibt keinen Effekt: Das Licht leuchtet nicht auf, und wenn Sie den Kondensator aus dem Stromkreis entfernen, erscheint das Licht. Wenn das Gerät an das Wechselstromnetz angeschlossen ist, schließt es einfach nicht, daher kann hier kein elektrischer Strom fließen. Permanent - kann das Netzwerk, in dem der Kondensator enthalten ist, nicht passieren. Schuld sind die Platten dieses Geräts, oder besser gesagt das Dielektrikum, das diese Platten trennt.

Sie können auch auf andere Weise sicherstellen, dass das DC-Netz spannungsfrei ist. Sie können alles an das Netzwerk anschließen, die Hauptsache ist, dass eine Quelle konstanten elektrischen Stroms im Stromkreis enthalten ist. Ein Element, das das Fehlen von Spannung im Netz oder umgekehrt sein Vorhandensein signalisiert, kann auch jedes elektrische Gerät sein. Verwenden Sie für diese Zwecke am besten eine Glühbirne: Sie leuchtet, wenn elektrischer Strom fließt, und leuchtet nicht, wenn im Netz keine Spannung anliegt.

Daraus kann geschlossen werden, dass der Kondensator keinen Gleichstrom durch sich selbst leiten kann, aber diese Schlussfolgerung ist falsch. Tatsächlich tritt der elektrische Strom unmittelbar nach dem Anlegen der Spannung auf, verschwindet jedoch sofort. In diesem Fall vergeht er innerhalb weniger Sekundenbruchteile. Die genaue Dauer hängt davon ab, wie groß das Gerät ist, wird aber meist nicht berücksichtigt.

Merkmale des Gerätes mit Wechselstrom

Um festzustellen, ob ein elektrischer Wechselstrom fließt, muss das Gerät an den entsprechenden Stromkreis angeschlossen werden. In diesem Fall sollte die Hauptstromquelle ein Gerät sein, das genau einen elektrischen Wechselstrom erzeugt.

Ein konstanter elektrischer Strom fließt nicht durch einen Kondensator, sondern ein Wechselstrom fließt, und das Gerät widersteht ständig dem durch ihn fließenden elektrischen Strom. Die Größe dieses Widerstands hängt von der Frequenz ab. Der Zusammenhang ist hier umgekehrt proportional: Je niedriger die Frequenz, desto höher der Widerstand. Wenn zum Wechselstromquelle den Kondensator anschließen, dann hängt der höchste Spannungswert hier von der Stromstärke ab.

Um sicherzustellen, dass der Kondensator einen elektrischen Wechselstrom leiten kann, besteht die einfachste Schaltung aus:

• Aktuelle Quelle. Es muss variabel sein.
• Kondensator.
• Verbraucher von elektrischem Strom. Verwenden Sie am besten eine Lampe.

Beachten Sie jedoch eines: Die Lampe leuchtet nur, wenn das Gerät eine ziemlich große Kapazität hat. Der Wechselstrom wirkt sich so auf den Kondensator aus, dass sich das Gerät zu laden und zu entladen beginnt. Und der Strom, der beim Aufladen durch das Netz fließt, erhöht die Temperatur des Lampenfadens. Dadurch leuchtet es.

Der Ladestrom hängt maßgeblich von der Kapazität des an das Wechselstromnetz angeschlossenen Geräts ab. Die Abhängigkeit ist direkt proportional: Je mehr Kapazität er hat, desto größer ist der die Ladestromstärke charakterisierende Wert. Um davon überzeugt zu sein, genügt es, nur die Kapazität zu erhöhen. Unmittelbar danach beginnt die Lampe heller zu leuchten, da ihre Glühfäden stärker erhitzt werden. Wie Sie sehen, verhält sich der Kondensator, der als eines der Elemente des Wechselstromkreises fungiert, anders als ein konstanter Widerstand.

Wenn ein Wechselstromkondensator angeschlossen wird, beginnen komplexere Prozesse abzulaufen. Ein Werkzeug wie ein Vektor hilft Ihnen, sie besser zu verstehen. Die Hauptidee des Vektors in diesem Fall besteht darin, dass es möglich ist, den Wert eines sich zeitlich ändernden Signals als darzustellen das Produkt eines komplexen Signals, das eine Funktion einer die Zeit darstellenden Achse ist, und einer komplexen Zahl, die im Gegenteil nicht zusammenhängt mit der Zeit.

Da Vektoren durch eine bestimmte Größe und einen bestimmten Winkel dargestellt werden, können sie in Form eines Pfeils gezeichnet werden, der sich in der Koordinatenebene dreht. Die Spannung am Gerät hinkt dem Strom etwas nach, und beide Vektoren, mit denen sie bezeichnet werden, rotieren in einer Ebene gegen die Stundenzeiger.

Ein Kondensator in einem Wechselstromnetz kann regelmäßig aufgeladen werden: Er nimmt entweder eine Art Ladung an oder gibt sie im Gegenteil auf. Das bedeutet, dass Leiter und Wechselstromquelle im Netz ständig elektrische Energie miteinander austauschen. Diese Art von Elektrizität wird in der Elektrotechnik als reaktiv bezeichnet.

Der Kondensator lässt keinen konstanten elektrischen Strom durch das Netzwerk fließen. In diesem Fall hat es einen Widerstand gleich unendlich. Durch dieses Gerät kann ein elektrischer Wechselstrom fließen. In diesem Fall hat der Widerstand einen endlichen Wert.