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コンデンサはAC回路でどのように動作しますか?

AC電源が接続されている場合抵抗に接続すると、時間ダイアグラムの任意の点で回路の電流と電圧が互いに比例します。これは、電流曲線と電圧曲線が同時に「ピーク」値に達することを意味します。同時に、電流と電圧が同相であると言います。

ここで、コンデンサがAC回路でどのように動作するかを考えてみましょう。

交流コンデンサ

AC電圧源が接続されている場合コンデンサ上の電圧の最大値は、回路に流れる電流の最大値に比例します。しかし、電圧正弦波の波のピークは最大電流と同時にアタックしません。

この例では、瞬時電流が期間の4分の1(90 el.grad。)の最大値は電圧よりも早くなります。この場合、彼らは「電流は電圧よりも90°先行している」と述べている。

DC電流回路の状況とは異なり、ここでV / Iの値は一定ではありません。それにもかかわらず、比V max / I maxは非常に有用な値であり、電気工学においては、構成要素の容量性抵抗(Cc)と呼ばれる。この値は依然として電圧対電流の比を反映しているので、すなわち、物理的な意味では抵抗であり、その測定単位はOmである。コンデンサの値Xcは、その容量(C)および交流(f)の周波数に依存する。

交流回路のコンデンサ電圧の二乗平均値が印加され、この回路では同じ交流電流が流れ、これはコンデンサによって制限される。この制限は、コンデンサのリアクタンスによるものです。

コンデンサ電流

したがって、コンデンサ以外の他の部品を含まない回路内の電流は、オームの法則の代替バージョンによって決定される

RMS = URMS / XC

どこURMS - rms電圧値。 X オームの直流電流の法則のバージョンのRの値を置き換えます。

ここで、回路内のコンデンサACは一定の抵抗とはまったく異なった動作をするため、ここでの状況はより複雑になります。そのようなチェーンで起こるプロセスをよりよく理解するために、そのような概念をベクトルとして導入することは有用である。

定抵抗

ベクトルの主な考え方は、時変信号の複素値は複素数(時間に依存しない)と時間の関数である複素信号との積として表すことができる。

例えば、関数Acos(2πνt+θ)を単純に複素定数A・eとして表すことができる .

ベクトルは大きさ(またはモジュラス)および角度によって表されるので、XY平面内で回転する矢印(またはベクトル)によって図形的に表される。

コンデンサの電圧そのベクトルを表す現在の「遅れ」は、上の図に示すように複素平面に位置します。この図では、電流ベクトルと電圧ベクトルは、時計回り方向と反対の方向に回転します。

この例では、コンデンサの電流はその定期的な再充電。 AC回路内のコンデンサは周期的に電荷を蓄えて放電する能力を有するので、電気工学では反応性と呼ばれる電源との間で一定のエネルギー交換が行われる。

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