Le circuit ne contenant qu’un condensateur pur de la capacité C Farads est connu comme un Circuit de condensateur pur. Les condensateurs stocke la puissance électrique dans le champ électrique, leur effet est connu sous le nom de capacité. Il est également appelé le condenseur.
Le condensateur se compose de deux plaques conductrices séparées par le milieu diélectrique. Le matériau diélectrique est constitué de verre, de papier, de mica, de couches d’oxyde, etc. Dans le circuit de condensateur pur AC, le courant mène la tension d’un angle de 90 degrés.
Contenu:
- Explication et dérivation du circuit de condensateur
- Diagramme de phaseur et courbe de puissance du circuit de condensateur
- Circuit de condensateur pur
Lorsque la tension est appliquée à travers le condensateur, le champ électrique est développé à travers les plaques du condensateur et aucun flux de courant entre eux. Si la source de tension variable est appliquée à travers les plaques de condensateur, le courant continu passe à travers la source en raison de la charge et du décharge du condensateur.
Explication et dérivation du circuit de condensateur
Un condensateur se compose de deux plaques isolantes séparées par un milieu diélectrique. Il stocke l’énergie sous forme électrique. Le condensateur fonctionne comme un périphérique de stockage, et il est chargé lorsque l’alimentation SUR et est libéré lorsque l’alimentation est DÉSACTIVÉ. S’il est connecté à l’alimentation directe, il est chargé égal à la valeur de la tension appliquée.
Laissez la tension alternée appliquée au circuit est donnée par l’équation:
La charge du condensateur à tout instant est donné comme:
Le courant circulant dans le circuit est donné par l’équation:
Mettre la valeur de Q de l’équation (2) dans l’équation (3), nous obtiendrons
Maintenant, en mettant la valeur de V de l’équation (1) dans l’équation (3), nous obtiendrons
Où xc = 1 / ωc est l’opposition offerte au flux de courant alternatif par un condensateur pur et est appelé Réactance capacitive.
La valeur du courant sera maximale lorsque le sin (ωt + π / 2) = 1. Par conséquent, la valeur du courant maximum im sera donné comme:
Substituant la valeur de im Dans l’équation (4), nous obtiendrons:
Diagramme de phaseur et courbe de puissance
Dans le circuit de condensateur pur, le courant circulant à travers le condensateur conduit la tension d’un angle de 90 degrés. Le diagramme du phaseur et la forme d’onde de tension, de courant et de puissance sont illustrés ci-dessous:
La couleur rouge montre le courant, la couleur bleue est pour la courbe de tension et la couleur rose indique une courbe de puissance dans la forme d’onde ci-dessus.
Lorsque la tension augmente, le condensateur est chargé et atteint ou atteint sa valeur maximale et, par conséquent, un demi-cycle positif est obtenu. De plus, lorsque le niveau de tension diminue, le condensateur est déchargé et le demi-cycle négatif est formé.
Si vous examinez attentivement la courbe, vous remarquerez que lorsque la tension atteint sa valeur maximale, la valeur du courant est nulle, cela signifie qu’il n’y a pas de flux de courant à ce moment-là.
Lorsque la valeur de la tension est diminuée et atteint une valeur π, la valeur de la tension commence à devenir négative et le courant atteint sa valeur de crête. En conséquence, le condensateur commence à se décharger. Ce cycle de charge et de décharge du condensateur se poursuit.
Les valeurs de tension et de courant ne sont pas maximisées en même temps en raison de la différence de phase car elles sont hors de phase les unes avec les autres par un angle de 90 degrés.
Le diagramme de phaseur est également indiqué dans la forme d’onde indiquant que le courant (im) mène la tension (vm) par un angle de π / 2.
Circuit de condensateur pur
La puissance instantanée est donnée par P = VI
Par conséquent, à partir de l’équation ci-dessus, il est clair que la puissance moyenne dans le circuit capacitif est nulle.
La puissance moyenne dans un demi-cycle est nulle car la zone de boucle positive et négative dans la forme d’onde montrée est la même.
Au cours du premier trimestre, la puissance fournie par la source est stockée dans le champ électrique configuré entre les plaques de condensateur. Dans le cycle d’un autre ou prochain trimestre, le champ électrique diminue, et donc la puissance stockée dans le champ est retournée à la source. Ce processus est répété en continu et, par conséquent, aucune puissance n’est consommée par le circuit de condensateur.