交流电路的电容

介绍

当将直流电源电压应用于电容器时，电容器会缓慢充电，最后到达充电位置。此时，电容器的充电电压等于电源电压。只要应用电压，电容器就可以作为能源。电容器don’t allow current (i) through them after they fully charged.The current flowing through the circuit depends on the amount of charge in the plates of capacitors and also the current is directly proportional to the rate of change of voltage applied to the circuit. i.e. i = dQ/dt = C dV(t)/dt.

如果将交流电源电压应用于电容器电路，则电容器电荷和放电持续取决于电源电压的频率。交流电路中电容器的电容取决于施加到它的电源电压的频率。在交流电路中，电容器允许电流在供应电压相对于时间不断变化时。

交流电容器电路

在上面的电路中，我们观察到电容器直接连接到交流电源电压。在这里，电容器会根据电源电压的变化不断充电和放电，因为交流电源电压值不断增加和减小。我们都知道，流过电路的电流与施加的电压变化速率成正比。

在这里，如果电源电压从正半周期到负半周期，则充电电流具有高值，反之亦然。即0⁰和180⁰在正弦波信号中。当正弦波中的供应电压以其最大或最小峰值（VM）横穿时，通过电容器的电流具有其最小值。因此，我们可以说，流过电路的充电电流是最大或最小的，具体取决于正弦波中的电源电压水平。

交流电容器相图

上图显示了交流电容器的相图图，这里的电压和电流以正弦波形式表示。在上图中，我们观察到在0⁰充电电流为最大值，因为电压沿正方向缓慢增加。90⁰电源没有电流流动，因为此时电源电压处于其最大峰值。

180⁰点，电压缓慢降至零，电流在负方向上的最大值为最大值。同样，充电达到360的最大值⁰，因为在这一点上，电源电压为最小值。

从上图中的波形来看，我们可以看到，电流正导致电压乘90⁰。因此，我们可以说，在理想电容器电路中，交流电压滞后90⁰。

电容电抗

我们知道，流过电容器的电流直接成比例的施加电压的变化速率，但电容器还具有某种形式的电阻对电流流量与电阻一样。AC电路中电容器的这种电阻称为电容电抗或通常称为电抗。电容电抗性是电容器的特性，它反对交流电路中电流的流动。它用符号XC表示，并以与电阻相同的欧姆测量。

我们需要在电容式电抗的情况下进行一些额外的能量，以充电电容器中的电容器。该值与电容值和电源电压频率成反比。

xc∝1/c和xc∝1/f。

在下面讨论了电容电抗和影响它们的参数的方程。

电容电抗，

xc = 1/2πfc= 1/ωc

这里，

XC =电容器的电抗

F = Hz的频率

C = Farads电容器的电容

ω（欧米茄）=2πf

从上方方程式，我们了解到电容电抗高度很高，而电容值和电容值处于低点，并且在此阶段，电容器充当完美的电阻。如果电源电压的频率很高，则电容器的电抗值很低，并且在此阶段电容器也可以作为良好的导体。从上方方程式，如果频率为无穷大，并且电抗值是无穷大的，则电抗为零。

电容电抗频率

上图显示了电容电压的电容电抗，电流和频率之间的关系。在这里，我们观察到，如果频率很低，则电抗高。充电电流随频率的增加而增加，因为电压的变化速率随时间增加。电抗值为无限值，反之亦然。

交流电容示例NO1

找到经过3UF电容器连接到660V和40Hz电源的电路的电流的RMS值。

电容电抗，

xc = 1/2πfc

这里，

F = 40Hz

C = 3UF

VRMS = 660V

现在，

XC = 1/（2×3.14×40Hz×3×10^-6）=1326Ω

IRMS = VRMS/XC = 660V/1326Ω= 497mA

交流电容示例NO2

找到具有连接到880V和50Hz电源的5UF电容器的电路的电流的RMS值。

电容电抗，

xc = 1/2πfc

这里，

F = 50Hz

C = 5UF

VRMS = 880V

现在，

XC = 1/（2×3.14×50Hz×5×10-6）=636Ω

IRMS = VRMS/XC = 880V/636Ω= 1.38 A

从上面的两个示例中，我们观察到电容器的电抗取决于电源电压的频率，并且是成反比的关系。在示例1中，对于40Hz的频率，电抗为1326Ω，但是当频率增加到50Hz时，电抗值降至636Ω，这在示例2中显示。因此，很明显，电容器的电抗与频率和频率和频率成反比。电容。