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技術專題
電路中的交流電容
每個電子設計師都可能熟悉電容器。電容器由兩層導電板組成,這兩塊導電板由一層電介質隔開。電容器的結構允許在端子上施加電壓時存儲電荷。
與施加的電壓相比,電容器存儲的電荷量稱為電容。電容的單位為法拉(F),由以下公式給出:
C = Q / V。
較高的值表示當施加電壓時,電容器能夠存儲更多的電荷。電容是電子設計人員在直流和交流電路中都應注意的一個價值。但是,在兩種類型的電路中,電容器的行為都不同。
當非極性電容器連接到交流電源時,它充當閉路電路,但會改變電壓的相位。當交流電源打開時,正周期將從一個端子為電容器充電,直到電荷等于電壓為止。
一旦交流電壓達到峰值并下降,電容器將開始放電以保持恒定電壓。在此階段,電流從電容器沿不同方向流動。
當交流電壓變為負值時,電容器從相反的方向充電。該過程一直持續到電容器被負電壓完全充電為止。一旦電壓達到其負峰值,它將變為向上擺動。這也開始了交流電容器的放電周期。
只要使用交流電源,這些周期就會繼續。繪制電壓和電流值后,您會發現電流領先電壓90°。
在交流電路上使用電容器進行設計時,電容并不是您唯一需要關注的變量。除了交流電容,您還需要了解什么是電容電抗。
理想的電容器可存儲電荷而不會泄漏。但是,由于一定量的電阻,實際的電容器確實會有一定量的泄漏。電容器中的電阻稱為電容電抗,其公式為:
X C = 1 /2πfC
電容電抗與交流電壓的頻率和電容成反比。兩個參數的值越高,電抗越小,因此泄漏越大。