توضیحات

 

 

خازن در مدارهای AC که به منبع سینوسی متصل هستند

 

خازن‌ AC به دلیل اثرات فرکانس تغذیه و اندازه خازن، از خود راکتانس (مقاومت) نشان می‌دهند.

وقتی خازن‌ها به ولتاژ تغذیه DC متصل می‌شوند، تا زمانی که ولتاژ دو سر خازن با ولتاژ اعمال شده برابر شود،

صفحات آن شارژ می‌شود. خازن تا زمانی که ولتاژ اعمال شده حفظ شود، مانند یک دستگاه ذخیره موقت عمل کرده و این شارژ را به طور نامحدود نگه می‌دارد.

در طی این فرآیند شارژ، یک جریان الکتریکی (i) به داخل خازن جاری شده و باعث ذخیره بار الکترواستاتیک در صفحات آن می‌شود.

این فرآیند شارژ آنی یا خطی نیست زیرا قدرت جریان شارژ هنگامی که صفحات خازن کاملا تخلیه شده‌اند،

در حداکثر میزان خود قرار دارد و با گذشت زمان به طور تصاعدی کاهش می‌یابد تا خازن کاملا شارژ شود.

این بدان دلیل است که میدان الکترواستاتیک بین صفحات، با هر تغییری در اختلاف پتانسیل صفحات با نرخی برابر با نرخ تغییر بار الکتریکی صفحات، مخالفت می‌کند. توانایی خازن در ذخیره بار در صفحات خود را ظرفیت (C) می‌نامند.

بنابراین جریان شارژ یک خازن را می‌توان به این صورت تعریف کرد: i=Cdv/dt. هنگامی که «کاملا شارژ» شد،

خازن جریان الکترون‌های دیگر را بر روی صفحات خود مسدود می‌کند، چراکه اشباع شده است. اما اگر از جریان متناوب یا منبع تغذیه AC استفاده کنیم،

خازن متناوبا با نرخی تعیین شده توسط فرکانس منبع، شارژ و دشارژ می شود. پس ظرفیت در مدارهای AC با فرکانس تغییر می‌کند، زیرا خازن دائما در حال شارژ و دشارژ است.

ما می‌دانیم که جریان الکترون‌ها به صفحات خازن، با نرخ تغییر ولتاژ در آنها نسبت مستقیم دارد. پس می‌توانیم ببینیم که خازن‌ها در مدارهای AC،

وقتی ولتاژ صفحات آن دائما نسبت به زمان در حال تغییر است، مانند سیگنال‌های AC،

جریان را از خود عبور می‌دهند، اما زمانی که ولتاژ اعمال شده مقداری ثابت باشد، مانند سیگنال‌های DC، جریان را عبور نمی‌دهند. مدار زیر را در نظر بگیرید.

link