Divizorul de tensiune al condensatoarelor se numește de asemenea separator de tensiune capacitiv. Datorită proprietăților lor, care vor fi discutate mai jos, condensatoare, spre deosebire de rezistoare. Este avantajos să se folosească ca divizori de tensiune alternativă. Deoarece proprietățile de inductanță se manifestă în cursul curentului alternativ, inductorii pot fi utilizați și pentru divizoare de tensiune, dar utilizarea lor ca divizoare AC este mai rațională.
Să analizăm în detaliu robotul separatoarelor de tensiune capacitive. Rezistența condensatorului XC depinde atât de capacitatea lui C. și pe frecvența tensiunii alternante f și este determinată de următoarea formulă:
După cum se poate observa din formula, rezistența scade cu frecvență în creștere și capacitate de creștere. Acest lucru sugerează că dacă luați un condensator cu o valoare fixă a capacității și conectați-l la o sursă de tensiune, frecvența de 50 Hz. și apoi măriți frecvența la 100 Hz. atunci reactanța condensatorului va fi înjumătățită și, în consecință, curentul va crește de asemenea cu un factor de două.
Distribuitor de tensiune pe condensatoare
Ce este bine să folosiți condensatori ca separatoare de tensiune? Faptul este că practic nu consumă energie activă, ca un rezistor. așa că aproape că nu se încălzește. Condensatorul consumă energie în mod esențial reactivă, adică. E. Este un consumator de putere reactivă, care, spre deosebire de activ, servește nici o lucrare utilă, ci între elementele reactive (inductor, condensator) și o sursă de tensiune alternativă, se realizează doar schimb de energie. Puterea reactivă se manifestă în circuite cu o tensiune alternativă. În cazul unei tensiuni constante, puterea reactivă este zero, iar numai puterea activă circulă.
Să ne uităm de ce condensatorul nu consumă energie activă. Fără a intra în teorie, observăm doar că tensiunea de pe condensator se află la un unghi de 90 ° (figura 1). Prin urmare, atunci când curentul atinge un maxim, tensiunea este zero și în momentul în care magnitudinea tensiunii atinge amplitudinea sa, curentul este zero.
Fig. 1 - Graficul curentului și tensiunii pe condensator
Puterea activă în circuitele de curent alternativ este determinată de următoarea formulă:
Așa cum am observat mai devreme, unghiul φ = 90 °. Cosinul acestui unghi este zero. Acum, dacă înlocuim valoarea unghiului φ în expresia de mai sus. atunci vedem că puterea activă este zero.
Circuitul de comutare a condensatoarelor (Figurile 2, 3) pentru formarea divizorului de tensiune este același cu conexiunea rezistențelor, numai în contrast cu rezistențele, căderea de tensiune este invers proporțională cu capacitatea.
Fig. 2 - Diagrama de divizare a tensiunii pe condensatori
Fig. 3 - Circuite de divizare a tensiunii cu diferite grade de condensator
Ar trebui să ne amintim că condensatoarele nepolare polare trebuie folosite în circuitele de curent alternativ, astfel încât majoritatea condensatoarelor electrolitice nu vor funcționa aici.
Și, tensiunea nominală a condensatorului ar trebui să fie mai mare decât ceea ce va fi alimentat, la √2 ≈ 1,41 ori:
E este valoarea amplitudinii tensiunii V;
U - valoarea efectivă a tensiunii, V.
Distribuitor de tensiune pe inductoare
Mult mai rar pentru divizoare de tensiune AC, se folosesc inductoare (figurile 4, 5). Rezistența bobinei depinde direct de frecvența f a tensiunii aplicate și de inductanța L.
Fig. 4 - Diagrama divizorului de tensiune pe inductoare
Fig. 5 - Circuite de divizare a tensiunii cu diferite grade de inductor
Spre deosebire de condensator, tensiunea pe inductor depășește curentul cu un unghi de 90 ° (figurile 6, 7), deci inductorul este de asemenea un element reactiv și nu consumă energie activă. Numai o mică parte din puterea activă este consumată de prezența rezistenței active a firului în sine.
Fig. 6 - Diagrama curentului și tensiunii pentru inductanță
Fig. 7 - Graficul curentului și tensiunii pe diferite elemente
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: