Obsah
- Aká je hodnota 1 Farad?
- Kalkulačka mF až μF
- Kapacitná reaktancia: Odolnosť kondenzátora
- Výpočet kapacitnej reaktancie
Kondenzátor je elektrický komponent, ktorý ukladá energiu v elektrickom poli. Zariadenie sa skladá z dvoch kovových dosiek oddelených dielektrikom alebo izolátorom. Keď je na svoje svorky privedené jednosmerné napätie, kondenzátor odoberá prúd a pokračuje v nabíjaní, kým sa napätie na svorkách nezhoduje s napájaním. V obvode striedavého prúdu, v ktorom sa použité napätie neustále mení, je kondenzátor neustále nabíjaný alebo vybíjaný rýchlosťou závislou od napájacej frekvencie.
Kondenzátory sa často používajú na odfiltrovanie jednosmernej zložky v signáli. Pri veľmi nízkych frekvenciách funguje kondenzátor skôr ako otvorený obvod, zatiaľ čo pri vysokých frekvenciách funguje zariadenie ako uzavretý obvod. Keď sa kondenzátor nabíja a vybíja, prúd je obmedzený vnútornou impedanciou, čo je forma elektrického odporu. Táto vnútorná impedancia sa nazýva kapacitná reaktancia a meria sa v ohmoch.
Aká je hodnota 1 Farad?
Farad (F) je jednotka SI elektrickej kapacity a meria schopnosť komponentov ukladať náboj. Jeden vzdialený kondenzátor ukladá jednu coulomb náboja s potenciálnym rozdielom jedného voltu cez jeho terminály. Kapacitu možno vypočítať zo vzorca
C = Q / V
kde C je kapacita vo faradoch (F), Q je náboj v coulomboch (C) a V je potenciálny rozdiel vo voltoch (V).
Kondenzátor s veľkosťou jedného farad je pomerne veľký, pretože dokáže uložiť veľa náboja. Väčšina elektrických obvodov nepotrebuje kapacitu tohto veľkého rozsahu, takže väčšina predaných kondenzátorov je oveľa menšia, zvyčajne v rozsahu pikotických, nano- a mikro-vzdialených.
Kalkulačka mF až μF
Konverzia milifarád na mikrofarady je jednoduchá operácia. Dá sa použiť online kalkulačka mF na μF alebo si môžete prevziať konverzný diagram kondenzátora pdf, ale matematické riešenie je ľahká obsluha. Jeden milifarad sa rovná 10-3 farád a jeden mikrofarád je 10-6 farads. Konverzia sa stáva
1 mF = 1 x 10-3 F = 1 × (10-3/10-6) μF = 1 x 103 uF
Rovnakým spôsobom je možné previesť picofarad na microfarad.
Kapacitná reaktancia: Odolnosť kondenzátora
Keď sa kondenzátor nabíja, prúd ním prechádzajúci rýchlo a exponenciálne klesá na nulu, až kým nie sú jeho dosky úplne nabité. Pri nízkych frekvenciách má kondenzátor viac času na nabíjanie a odovzdanie menšieho prúdu, čo vedie k menšiemu toku prúdu pri nízkych frekvenciách. Pri vyšších frekvenciách kondenzátor trávi menej času nabíjaním a vybíjaním a hromadením menšieho náboja medzi svojimi doskami. To vedie k aktuálnejšiemu prechodu cez zariadenie.
Tento "odpor" k toku prúdu je podobný rezistoru, ale zásadný rozdiel je odpor prúdu kondenzátorov - kapacitná reaktancia - sa líši v závislosti od použitej frekvencie. Keď sa aplikovaná frekvencia zvyšuje, reaktancia meraná v ohmoch (Ω) sa znižuje.
Kapacitná reaktancia (XC) sa vypočíta podľa nasledujúceho vzorca
XC = 1 / (2πfC)
kde XC je kapacitná reaktancia v ohmoch, F je frekvencia v Hz (Hz) a C je kapacita vo faradoch (F).
Výpočet kapacitnej reaktancie
Vypočítajte kapacitnú reaktanciu kondenzátora 420 nF pri frekvencii 1 kHz
XC = 1/(2π × 1000 × 420 × 10-9) = 378.9 Ω
Pri 10 kHz sa reaktancia kondenzátorov stáva
XC = 1/(2π × 10000 × 420 × 10-9) = 37.9 Ω
Je vidieť, že reaktancia kondenzátorov klesá so zvyšujúcou sa aplikovanou frekvenciou. V tomto prípade sa frekvencia zvyšuje 10-násobne a reaktancia klesá o podobné množstvo.