Indhold
- Hvad er værdien af 1 Farad?
- MF til μF lommeregner
- Kapacitiv reaktion: Modstandsdygtigheden af en kondensator
- Kapacitiv reaktansberegning
En kondensator er en elektrisk komponent, der lagrer energi i et elektrisk felt. Enheden består af to metalplader, der er adskilt af en dielektrik eller isolator. Når der tilføres en jævnspænding på tværs af terminalerne, trækker kondensatoren en strøm og fortsætter med at oplade, indtil spændingen over terminalerne er lig med forsyningen. I et vekselstrømskredsløb, hvor den påførte spænding konstant skifter, lades eller aflades kondensatoren kontinuerligt med en hastighed, der afhænger af forsyningsfrekvensen.
Kondensatorer bruges ofte til at filtrere DC-komponenten i et signal. Ved meget lave frekvenser fungerer kondensatoren mere som et åbent kredsløb, mens apparatet ved høje frekvenser fungerer som et lukket kredsløb. Når kondensatoren lades og aflades, begrænses strømmen af den interne impedans, en form for elektrisk modstand. Denne interne impedans er kendt som kapacitiv reaktans og målt i ohm.
Hvad er værdien af 1 Farad?
Farad (F) er SI-enheden for elektrisk kapacitet og måler en komponenters evne til at gemme ladning. En farad-kondensator gemmer en ladning med en potentiel forskel på en volt over dens terminaler. Kapacitansen kan beregnes ud fra formlen
C = Q / V
hvor C er kapacitansen i farader (F), Q er afgiften i coulombs (C), og V er den potentielle forskel i volt (V).
En kondensator på størrelse med en farad er ret stor, da den kan opbevare masser af opladning. De fleste elektriske kredsløb behøver ikke denne kapacitet, så de fleste solgte kondensatorer er meget mindre, typisk i pico-, nano- og micro-farad-området.
MF til μF lommeregner
Konvertering af millifarads til mikrofarads er en enkel operation. Man kan bruge en online mF til μF-regnemaskine, eller downloade et kondensator-konverteringsdiagram pdf, men at løse matematisk er en nem handling. En millifarad svarer til 10-3 farads og en mikrofarad er 10-6 farad. Konvertering af dette bliver
1 mF = 1 × 10-3 F = 1 × (10-3/10-6) μF = 1 × 103 uF
Man kan konvertere picofarad til microfarad på samme måde.
Kapacitiv reaktion: Modstandsdygtigheden af en kondensator
Når en kondensator oplades, falder strømmen igennem den hurtigt og eksponentielt til nul, indtil dens plader er fuldt opladet. Ved lave frekvenser har kondensatoren mere tid til at oplade og passere mindre strøm, hvilket resulterer i mindre strøm ved lav frekvens. Ved højere frekvenser bruger kondensatoren mindre tid på opladning og afladning og akkumulering af mindre ladning mellem dens plader. Dette resulterer i en mere strøm, der passerer gennem enheden.
Denne "modstand" mod strømning svarer til en modstand, men den afgørende forskel er en kondensatorers strømmodstand - den kapacitive reaktans - varierer med den anvendte frekvens. Når den anvendte frekvens øges, falder reaktansen, der måles i ohm (Ω).
Kapacitiv reaktion (xcberegnes med følgende formel
xc = 1 / (2πfC)
hvor xc er den kapacitive reaktans i ohm, f er frekvensen i Hertz (Hz), og C er kapacitansen i farader (F).
Kapacitiv reaktansberegning
Beregn den kapacitive reaktans for en 420 nF kondensator ved en frekvens på 1 kHz
xc = 1/(2π × 1000 × 420 × 10-9) = 378.9 Ω
Ved 10 kHz bliver kondensatorernes reaktans
xc = 1/(2π × 10000 × 420 × 10-9) = 37.9 Ω
Det kan ses, at en kondensatorers reaktans falder, når den anvendte frekvens øges. I dette tilfælde stiger frekvensen med en faktor 10, og reaktansen falder med en lignende mængde.