Емкостный элемент в цепи синусоидального тока

2.7. Емкостный элемент в цепи синусоидального тока.

Емкость отражает явление накапливания электрического поля и характеризуется зависимостью заряда q от напряжения u :

2.7.1. Мгновенное значение напряжения на конденсаторе:

Пусть  , тогда напряжение на конденсаторе:

Это напряжение отстает от тока на угол .

Векторы тока и напряжения приведены на рис.2.6б.

Рекомендуемые материалы

Закон Ома для емкости:

            или             ,

где  - емкостное сопротивление, измеряется в омах (Ом).

Емкостное сопротивление уменьшается с ростом частоты. Зависимость  от частоты приведена на рис. 2.6.в.

2.7.2. Мгновенная мощность на конденсаторе:

Q – реактивная мощность конденсатора. Временные диаграммы , i (t), p (t) приведены на рис. 2.6г.

Среднее значение мощности равно нулю, т.е. рассеивание мощности или потери отсутствуют. Энергия электрического поля в конденсаторе равна:

График  приведен на рис. 2.6д.

Максимальная энергия электрического поля равна:

Вместе с этой лекцией читают "38 Сложение колебаний одного направления".

2.7.3. Напряжение на емкости в комплексной форме.

Так как ,

То              .

Здесь  - емкостное сопротивление в комплексной форме.

Оператор  отражает интегрирование тока в формуле напряжения на емкости.

Закон Ома в комплексной форме или . Векторы  и приведены на рис. 2.6е.