Innhold
- Hva er verdien av 1 Farad?
- Kalkulatoren mF til μF
- Kapasitiv reaksjon: Motstanden til en kondensator
- Kapasitiv reaksjonsberegning
En kondensator er en elektrisk komponent som lagrer energi i et elektrisk felt. Enheten er sammensatt av to metallplater atskilt med en dielektrisk eller isolator. Når en likespenning tilføres over terminalene, trekker kondensatoren strøm og fortsetter å lade til spenningen over terminalene er lik strømforsyningen. I en vekselstrømskrets hvor den påførte spenningen kontinuerlig endrer seg, blir kondensatoren kontinuerlig ladet eller utladet med en hastighet som er avhengig av tilførselsfrekvensen.
Kondensatorer brukes ofte for å filtrere ut DC-komponenten i et signal. Ved veldig lave frekvenser fungerer kondensatoren mer som en åpen krets, mens enheten ved høye frekvenser fungerer som en lukket krets. Når kondensatoren lader og utlades, begrenses strømmen av den interne impedansen, en form for elektrisk motstand. Denne interne impedansen er kjent som kapasitiv reaktans og målt i ohm.
Hva er verdien av 1 Farad?
Farad (F) er SI-enheten for elektrisk kapasitans og måler komponentens evne til å lagre lading. En farad-kondensator lagrer en ladning med en potensiell forskjell på en volt over terminalene. Kapasitansen kan beregnes ut fra formelen
C = Q / V
hvor C er kapasitansen i farader (F), Q er ladningen i coulombs (C), og V er potensialforskjellen i volt (V).
En kondensator på størrelse med en farad er ganske stor, da den kan lagre mye lading. De fleste elektriske kretser trenger ikke kapasitet så stort, så de fleste solgte kondensatorer er mye mindre, vanligvis i pico-, nano- og micro-farad-området.
Kalkulatoren mF til μF
Å konvertere millifarads til mikrofarads er en enkel operasjon. Man kan bruke en online mF til μF-kalkulator, eller laste ned et kondensator-konverteringsdiagram pdf, men å løse matematisk er en enkel operasjon. En millifarad tilsvarer 10-3 farader og en mikrofarad er 10-6 farads. Å konvertere dette blir
1 mF = 1 × 10-3 F = 1 × (10-3/10-6) μF = 1 × 103 uF
Man kan konvertere picofarad til mikrofarad på samme måte.
Kapasitiv reaksjon: Motstanden til en kondensator
Når kondensatoren lader, faller strømmen gjennom den raskt og eksponentielt til null til platene er fulladet. Ved lave frekvenser har kondensatoren mer tid til å lade og passere mindre strøm, noe som resulterer i mindre strøm ved lave frekvenser. Ved høyere frekvenser bruker kondensatoren mindre tid på lading og utladning, og akkumulerer mindre ladning mellom platene. Dette fører til at mer strøm går gjennom enheten.
Denne "motstanden" mot strømstrøm ligner en motstand, men den avgjørende forskjellen er en kondensatorens strømmotstand - den kapasitive reaktansen - varierer med den anvendte frekvensen. Når den anvendte frekvensen øker, reduseres reaktansen, som måles i ohm (Ω).
Kapasitiv reaktanse (Xc) beregnes med følgende formel
Xc = 1 / (2πfC)
hvor Xc er den kapasitive reaktansen i ohm, f er frekvensen i Hertz (Hz), og C er kapasitansen i farader (F).
Kapasitiv reaksjonsberegning
Beregn den kapasitive reaktansen til en 420 nF kondensator med en frekvens på 1 kHz
Xc = 1/(2π × 1000 × 420 × 10-9) = 378.9 Ω
Ved 10 kHz blir kondensatorene reaktans
Xc = 1/(2π × 10000 × 420 × 10-9) = 37.9 Ω
Man ser at kondensatorens reaktanse avtar når den påførte frekvensen øker. I dette tilfellet øker frekvensen med en faktor 10 og reaktansen reduseres med en lignende mengde.