Comment se comporte le condensateur dans le circuit alternatif?

Si la source d'alimentation CA est connectéeà la résistance, alors le courant et la tension dans le circuit à tout moment dans le diagramme temporel seront proportionnels les uns aux autres. Cela signifie que les courbes de courant et de tension atteindront une valeur de "pointe" en même temps. En même temps nous disons que le courant et la tension sont en phase.

Voyons maintenant comment le condensateur se comporte dans le circuit alternatif.

Si une source de tension alternative est connectéecondensateur, la valeur maximale de la tension sur elle sera proportionnelle à la valeur maximale du courant circulant dans le circuit. Cependant, le pic d'onde de la tension sinusoïdale n'attaquera pas en même temps que le courant maximum.

Dans cet exemple, le courant instantané atteintsa valeur maximale pour un quart de la période (90 el.grad.) plus tôt que fera la tension. Dans ce cas, ils disent que "le courant est en avance de 90 ° sur la tension".

Contrairement à la situation dans le circuit de courant continu,La valeur de V / I n'est pas constante ici. Néanmoins, le rapport V max / I max est une valeur très utile et en ingénierie électrique on l'appelle la résistance capacitive (Xc) du composant. Puisque cette valeur reflète toujours le rapport de la tension au courant, c.-à-d. dans le sens physique est la résistance, son unité de mesure est Om. La valeur Xc du condensateur dépend de sa capacité (C) et de la fréquence du courant alternatif (f).

Depuis le condensateur dans le circuit de courant alternatifla valeur quadratique moyenne de la tension est appliquée, dans ce circuit les mêmes courants alternatifs, qui sont limités par le condensateur. Cette limitation est due à la réactance du condensateur.

Par conséquent, le courant dans le circuit, qui ne contient aucun autre composant que le condensateur, est déterminé par une version alternative de la loi d'Ohm

Je_RMS = U_RMS / X_C

Où U_RMS - valeur de tension efficace. Notez que X_{avec le} remplace la valeur de R dans la version de la loi d'Ohm pour le courant continu.

Maintenant, nous voyons que le condensateur dans le circuitAC se comporte tout à fait différemment d'une résistance constante, et la situation ici, en conséquence, est plus compliquée. Afin de mieux comprendre les processus intervenant dans une telle chaîne, il est utile d'introduire un tel concept en tant que vecteur.

L'idée principale d'un vecteur est l'idée que,cette valeur complexe d'un signal variable dans le temps peut être représenté comme le produit d'un nombre complexe (qui est indépendant du temps) et d'un signal complexe qui est une fonction du temps.

Par exemple, nous pouvons représenter la fonction A cos (2πνt + θ) simplement comme une constante complexe A ∙ e^jΘ .

Étant donné que les vecteurs représentés par la quantité (ou module) et de l'angle, puis ils sont représentés graphiquement par la flèche (ou vecteur) tournant dans un plan XY.

Tenant compte du fait que la tension sur le condensateurLes «décalages» par rapport au courant, représentant leurs vecteurs, sont situés dans le plan complexe, comme le montre la figure ci-dessus. Sur cette figure, les vecteurs de courant et de tension tournent dans une direction opposée à la direction des aiguilles d'une montre.

Dans notre exemple, le courant sur le condensateur est dû àsa recharge périodique. Étant donné que le condensateur du circuit alternatif a la capacité d'accumuler et de décharger périodiquement une charge électrique, il y a un échange constant d'énergie entre celui-ci et la source d'alimentation, ce qui, en génie électrique, est appelé réactif.