Innehåll
- Vad är värdet på 1 Farad?
- MF till μF-kalkylatorn
- Kapacitiv reaktion: Resistensen av en kondensator
- Kapacitiv reaktansberäkning
En kondensator är en elektrisk komponent som lagrar energi i ett elektriskt fält. Enheten består av två metallplattor separerade med en dielektrik eller isolator. När en likspänning appliceras över sina terminaler drar kondensatorn en ström och fortsätter att ladda tills spänningen över terminalerna är lika med matningen. I en växelströmkrets i vilken den applicerade spänningen kontinuerligt förändras laddas eller urladdas kondensatorn kontinuerligt med en hastighet som är beroende av matningsfrekvensen.
Kondensatorer används ofta för att filtrera ut DC-komponenten i en signal. Vid mycket låga frekvenser fungerar kondensatorn mer som en öppen krets, medan enheten vid höga frekvenser fungerar som en sluten krets. När kondensatorn laddar och urladdas, begränsas strömmen av den inre impedansen, en form av elektriskt motstånd. Denna interna impedans är känd som kapacitiv reaktans och mäts i ohm.
Vad är värdet på 1 Farad?
Farad (F) är SI-enheten för elektrisk kapacitet och mäter komponenternas förmåga att lagra laddning. En farad-kondensator lagrar en laddning med en potentiell skillnad på en volt över sina terminaler. Kapacitansen kan beräknas utifrån formeln
C = Q / V
var C är kapacitansen i farader (F), Q är avgiften i coulombs (C), och V är den potentiella skillnaden i volt (V).
En kondensator på storleken på en farad är ganska stor eftersom den kan lagra mycket laddning. De flesta elektriska kretsar behöver inte kapacitet så stora, så de flesta kondensatorer som säljs är mycket mindre, vanligtvis inom pico-, nano- och micro-farad-intervallet.
MF till μF-kalkylatorn
Att konvertera millifarader till mikrofarad är en enkel operation. Man kan använda en online mF till μF-kalkylatorn, eller ladda ner ett kondensatoromvandlingsschema pdf men att lösa matematiskt är en enkel åtgärd. En millifarad motsvarar 10-3 farader och en mikrofarad är 10-6 fårad. Att konvertera detta blir
1 mF = 1 x 10-3 F = 1 × (10-3/10-6) μF = 1 × 103 iF
Man kan konvertera picofarad till mikrofarad på samma sätt.
Kapacitiv reaktion: Resistensen av en kondensator
När kondensatorn laddas sjunker strömmen genom den snabbt och exponentiellt till noll tills dess plattor är fulladdade. Vid låga frekvenser har kondensatorn mer tid att ladda och passera mindre ström, vilket resulterar i mindre strömflöde vid låga frekvenser. Vid högre frekvenser spenderar kondensatorn mindre tid på laddning och urladdning och ackumulerar mindre laddning mellan dess plattor. Detta resulterar i mer ström som passerar genom enheten.
Detta "motstånd" mot strömflöde liknar ett motstånd men den avgörande skillnaden är kondensatorernas strömmotstånd - den kapacitiva reaktansen - varierar med den applicerade frekvensen. När den applicerade frekvensen ökar minskar reaktansen, som mäts i ohm (Ω).
Kapacitiv reaktans (Xc) beräknas med följande formel
Xc = 1 / (2πfC)
var Xc är den kapacitiva reaktansen i ohm, f är frekvensen i Hertz (Hz), och C är kapacitansen i farader (F).
Kapacitiv reaktansberäkning
Beräkna den kapacitiva reaktansen för en 420 nF-kondensator med en frekvens av 1 kHz
Xc = 1/(2π × 1000 × 420 × 10-9) = 378.9 Ω
Vid 10 kHz blir kondensatorernas reaktans
Xc = 1/(2π × 10000 × 420 × 10-9) = 37.9 Ω
Man ser att kondensatorernas reaktans minskar när den applicerade frekvensen ökar. I detta fall ökar frekvensen med en faktor 10 och reaktansen minskar med en liknande mängd.