Circuit de condensateur pur

Le circuit contenant uniquement un condensateur pur de capacité C farads est connu sous le nom de Circuit de condensateur pur.Les condensateurs stockent l’énergie électrique danschamp électrique. Leur effet est connu sous le nom de capacité. On l'appelle aussi le condenseur. Le condensateur est constitué 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 un circuit à condensateur alternatif pur, le courant entraîne 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
• Puissance dans le circuit de condensateur pur

Lorsque la tension est appliquée à travers le condensateur,alors le champ électrique est développé à travers les plaques du condensateur et aucun courant ne circule entre elles. Si la source de tension variable est appliquée sur les plaques du condensateur, le courant continu traversant la source est dû au chargement et à la décharge du condensateur.

Explication et dérivation du circuit de condensateur

Un condensateur est constitué de deux plaques isolantesqui sont séparés par un milieu diélectrique. Il stocke l'énergie sous forme électrique. Le condensateur fonctionne comme un dispositif de stockage et se charge lorsque l’alimentation est activée et se décharge lorsque l’alimentation est désactivée. S'il est connecté à l'alimentation directe, la charge est égale à la valeur de la tension appliquée.

Laissez la tension alternative appliquée au circuit est donnée par l'équation

La charge du condensateur à tout instant est donnée par

Le courant circulant dans le circuit est donné par l'équation

En mettant la valeur de q de l'équation (2) dans l'équation (3), nous obtiendrons

Maintenant, en plaçant la valeur de v de l'équation (1) dans l'équation (3), nous obtiendrons

Où Xc = 1 / C est l’opposition au flux de courant alternatif d’un condensateur pur et est appelé Réactivité Capacitive.

La valeur du courant sera maximale lorsque sin (t + π / 2) = 1. Par conséquent, la valeur du courant maximal I_m sera donné comme

En substituant la valeur de I_m dans l'équation (4) nous obtiendrons

Diagramme de phaseur et courbe de puissance

Dans le circuit de condensateur pur, le courant traversant le condensateur entraîne la tension d’un angle de 90 degrés. Le diagramme de phase et la forme d'onde de la tension, du courant et de la puissance sont indiqués ci-dessous

La couleur rouge montre le courant, la couleur bleue est pourcourbe de tension, et la couleur rose indique une courbe de puissance dans la forme d'onde ci-dessus. Lorsque la tension augmente, le condensateur se charge et atteint ou atteint sa valeur maximale. Par conséquent, un demi-cycle positif est obtenu et lorsque le niveau de tension diminue, le condensateur se décharge et le demi-cycle négatif se forme.

Si vous examinez attentivement la courbe, vous verreznotez que lorsque la tension atteint sa valeur maximale, la valeur du courant est égale à zéro, ce qui signifie qu’il n’ya pas de flux de courant à ce moment-là.Lorsque la valeur de la tension est diminuée et atteint une valeur de π, la valeur de la tension commence à devenir négative, et le courant atteint sa valeur maximale. En conséquence, le condensateur commence à se décharger. Ce cycle de charge et de décharge du condensateur se poursuit.

La valeur de la tension et du courant n'est pas maximisée en même temps à cause de la différence de phase car ils sont déphasés les uns des autres d'un angle de 90 degrés.

Le diagramme de phaseur est également montré dans la forme d'onde indiquant que le courant (I_m) conduit la tension (V_m) d'un angle de π / 2

Puissance dans le circuit de condensateur pur

Le pouvoir instantané est donné 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 sur un demi-cycle est égale à zéroLes zones de boucle positive et négative dans la forme d'onde illustrée sont identiques. Au cours du premier trimestre, l'énergie fournie par la source est stockée dans le champ électrique créé entre les plaques du condensateur. Dans le prochain ou le prochain cycle, le champ électrique diminue et l’énergie stockée dans le champ est renvoyée à la source. Ce processus est répété en continu et, par conséquent, aucune puissance n'est consommée par le circuit de condensateur.