Hvis AC spenning tilføres i en RC krets, hvorfor er det da en faseforskjell mellom den påførte spenningen og strømmen?


Svar 1:

Faseforskjellen er et resultat av at den påførte spenningen først må lagre og frigjøre energi gjennom induksjonsprosessen i og fra kondensatorens dielektriske materiale.

Det er av denne grunn at det kan vises at faseforskjellen er proporsjonal med både motstanden og kapasitansen i kretsen hvor ~ 50% av den totale energien blir ført bort som varme av motstanden og de resterende 50% lagret i kondensatoren.

Hvis kondensatoren fjernes vil det ikke være noen faseforskjell på grunn av at ingen energilagring finner sted.


Svar 2:

Fordi spenning iboende henger strømmen i en hvilken som helst kondensator, siden sistnevnte lader (eller tømmes ut) over tid når strømmen strømmer inn (eller ut av) den. Lading av strøm i en kondensator er maksimal når spenningen over kondensatoren er minimum, og omvendt, noe som forårsaker en iboende 90-graders forsinkelse eller faseforskyvning mellom strøm og spenning. Det etterslepet, eller faseforskyvningen er iboende i funksjonen til en hvilken som helst kondensator, enten det er en del av en RC, LC eller en annen krets.

Når det er sagt, vil faseforholdet mellom kildespenningen og strømmen som leveres av den kilden til RC-kretsen (enten det er serie eller parallell) være avhengig av X / R-forholdet - det vil si impedansen til kondensatoren for motstanden av motstanden. I en RC-krets, hvis X / R-forholdet er veldig høyt, vil den kapasitive reaktansen dominere, og strømmen vil føre spenningen med nesten 90 grader. Når X / R er lav, vil motstanden dominere, og strømmen vil i stor grad styres av motstanden, og kildestrømmen vil være nærmere å være i fase med kildespenningen. De nøyaktige motsatte resultatene vil bli oppnådd for en parallell RC-krets.


Svar 3:

Hjemme arbeid spørsmål? så du har strøm som blir presset gjennom en motstand inn i en tom kondensator. Det er utskrevet, ikke sant? Ok, det er tomt, så for alle praktiske formål har du en motstand på tvers av kildespenning øyeblikkelig bryteren er gjort. Du har maksimal strøm fordi du på det øyeblikket har den motstanden, og for alle praktiske formål, ingenting annet over den spenningen, sier 12 volt.

Når elektroner strømmer gjennom den motstanden og ikke klarer å komme seg gjennom kondensatoren, begynner du å se dem bygge opp på dielektrikken og skape, ja, et mottrykk. At mottrykket er spenning. Det andre øyeblikket, rett etter at du lukket bryteren, har du mottrykk. bygges opp. Dette mottrykket, spenningen, reduserer spenningen over motstanden. På tid = en tidskonstant, vil du ha det på tvers av motstanden? på en gang konstant, vil kondensatoren ha bygget opp en spenning på 7,56 volt. Det er 63% / tidskonstant, ikke sant? 63 eller 67. Jeg tror det er 63 nei. Nei det er 67 fordi jeg husker at det går 2/3 av veien. så det er faktisk 8,04 volt. Med tanke på at kilden fremdeles er 12 volt, og du har nå en økning i spenning til 8,04 volt, har vi nå 3,96 volt over motstanden. Det startet med 12 volt, så hva tror du har skjedd med strømmen gjennom motstanden? Enda viktigere, forstår du nå hvorfor strøm gjennom en kondensator er utenfor fase med spenning? Du bør også forstå nå hvorfor strøm fører spenning over en kondensator. Hvis du ser på dem når de nærmer seg 0 og 90 grader, vil du forhåpentligvis forstå hvorfor.

Noen av disse tingene er mye lettere å lære hvis du holder deg unna regnestykket til du ser og forstår hva som skjer.

Oh, det har gått flere tiår, så du virkelig vil ønske å slå opp 63, 67% prosent av dette. Jeg kan absolutt ta feil med det fordi det er en gjetning. Hvis det var viktig for meg å gjøre noe som trengte det, ville jeg slå det opp, og jeg tenker at det faktisk er 63. 63 på siktelsen og 37 på utskrivningen; men igjen, jeg så ikke det opp. Ikke hjemmearbeid. Ikke viktig. Bare forstå hva som skjer, og ikke bekymre deg for matematikken enda.