Ako je kondenzator uključen u DC krug (idealno - bez gubitaka), tada će kratko vrijeme nakon uključivanja struja punjenja teći kroz krug. Nakon što se kondenzator napuni na napon koji odgovara naponu izvora, kratkotrajna struja u kolu će prestati. Stoga, za jednosmjernu struju, kondenzator predstavlja otvoreni krug ili beskonačno veliki otpor.
Ako je kondenzator spojen na krug naizmjenične struje, tada će se puniti naizmjenično u jednom smjeru, a zatim u drugom smjeru.
U tom slučaju u krugu će proći naizmjenična struja. Razmotrimo ovaj fenomen detaljnije.
Kada je uključen, napon na kondenzatoru je nula. Ako uključite kondenzator na naizmjenični mrežni napon, tada će se tokom prve četvrtine perioda, kada se mrežni napon poveća (slika 1), kondenzator napuniti.
Slika 1. Grafikoni i vektorski dijagram za AC kolo koje sadrži kapacitivnost
Kako se naboji akumuliraju na pločama kondenzatora, napon kondenzatora raste. Kada napon mreže dostigne svoj maksimum do kraja prve četvrtine perioda, punjenje kondenzatora prestaje i struja u kolu postaje jednaka nuli.
Struja u krugu kondenzatora može se odrediti formulom:
gdje q je količina električne energije koja teče kroz kolo.
Iz elektrostatike je poznato:
q = C × u C = C × u ,
gdje C- kapacitet kondenzatora; u- napon mreže; u C je napon na pločama kondenzatora.
Konačno, za struju imamo:
Iz posljednjeg izraza se može vidjeti da kada je maksimum (pozicije a, v, d), i takođe maksimalno. Kada (odredbe b, G na slici 1), zatim i je takođe jednako nuli.
U drugoj četvrtini perioda, napon mreže će se smanjiti, a kondenzator će početi da se prazni. Struja u kolu obrće svoj smjer. U sljedećoj polovini perioda, mrežni napon mijenja svoj smjer i kondenzator se puni, a zatim ponovo prazni. Slika 1 pokazuje da je struja u kolu sa kapacitivnošću u svojim promjenama 90° ispred napona na pločama kondenzatora.
Upoređujući vektorske dijagrame kola sa induktivitetom i kapacitivnošću, vidimo da induktivnost i kapacitivnost utiču na fazu struje na potpuno suprotan način.
Pošto smo gore napomenuli da je brzina promjene struje proporcionalna ugaonoj frekvenciji ω, iz formule
Slično dobijamo da je brzina promene napona takođe proporcionalna ugaonoj frekvenciji ω i za efektivnu vrednost struje imamo
I= 2 × π × f × C × U .
označavajući 
, gdje x C pozvao kapacitivnost, ili kapacitivnost reaktancije. Tako smo dobili formulu kapacitivnosti kada je kapacitivnost uključena u kolu naizmjenične struje. Odavde, na osnovu izraza Ohmovog zakona, možemo dobiti struju za AC kolo koje sadrži kapacitivnost:
Napon na pločama kondenzatora
U C = I C × x C .
Dio mrežnog napona koji je dostupan na kondenzatoru naziva se kapacitivni pad napona, ili reaktivna komponenta napona, i označava se U C.
Kapacitet x C, kao i induktivna reaktansa x L, zavisi od frekvencije naizmjenične struje.
Ali ako se induktivna reaktancija povećava s povećanjem frekvencije, tada će se kapacitivna reaktancija, naprotiv, smanjiti.
Primjer 1 Odredite kapacitivnu reaktanciju kondenzatora od 5 uF na različitim frekvencijama mrežnog napona. Izračunat ćemo kapacitivnost na frekvenciji od 50 i 40 Hz:
na frekvenciji od 50 Hz:
na frekvenciji od 400 Hz:
Primjenjujemo formulu za prosječnu ili aktivnu snagu za dotični krug:
P = U × I× cos φ .
Budući da struja vodi napon za 90° u kapacitivnom kolu,
φ = 90°; cos φ = 0 .
Stoga je i aktivna snaga jednaka nuli, odnosno u takvom kolu, kao u kolu s induktivnošću, nema potrošnje energije.
Slika 2 prikazuje trenutnu krivu snage u kolu sa kapacitivnošću. Iz crteža se vidi da u prvoj četvrtini perioda kolo sa kapacitivnošću uzima energiju iz mreže koja se pohranjuje u električnom polju kondenzatora.
Slika 2. Kriva trenutne snage u kolu sa kapacitivnošću
Energija koju kondenzator pohranjuje do trenutka kada napon na njemu prođe kroz maksimum može se odrediti formulom:
U narednoj četvrtini perioda kondenzator se isprazni u mrežu, dajući joj energiju koja je prethodno bila uskladištena u njoj.
U drugoj polovini perioda ponavlja se fenomen fluktuacije energije. Dakle, u kolu sa kapacitivnošću postoji samo razmjena energije između mreže i kondenzatora bez gubitaka.
Kondenzatori su, kao i otpornici, među najbrojnijim elementima radiotehničkih uređaja. Glavno svojstvo kondenzatora je sposobnost skladištenja električnog naboja . Glavni parametar kondenzatora je njegov kapacitet .
Kapacitet kondenzatora će biti veći, što je veća površina njegovih ploča i tanji je dielektrični sloj između njih. Osnovna jedinica električne kapacitivnosti je farad (skraćeno F), nazvan po engleskom fizičaru M. Faradayu. Međutim, 1 F je vrlo veliki kapacitet. Zemljina kugla, na primjer, ima kapacitet manji od 1 F. U elektrotehnici i radiotehnici koriste jedinicu kapacitivnosti jednaku milionskom dijelu farada, koja se naziva mikrofarad (skraćeno kao mikrofarad) .
Kapacitet kondenzatora na izmjeničnu struju ovisi o njegovom kapacitetu i frekvenciji struje: što je veći kapacitet kondenzatora i frekvencija struje, to je njegov kapacitet manji.
Keramički kondenzatori imaju relativno male kapacitete - do nekoliko hiljada pikofarada. Postavljaju se u ona kola u kojima teče visokofrekventna struja (antensko kolo, oscilatorno kolo), radi komunikacije između njih.
Najjednostavniji kondenzator se sastoji od dva provodnika električne struje, na primjer: - dvije metalne ploče, koje se nazivaju kondenzatorske ploče, odvojene dielektrikom, na primjer: - zrak ili papir. Što je veća površina kondenzatorskih ploča i što su one bliže jedna drugoj, to je veći električni kapacitet ovog uređaja. Ako je izvor istosmjerne struje spojen na ploče kondenzatora, tada će se u rezultirajućem krugu pojaviti kratkotrajna struja i kondenzator će se napuniti na napon jednak naponu izvora struje. Možete pitati: zašto se struja pojavljuje u kolu u kojem postoji dielektrik? Kada spojimo izvor struje na kondenzator, elektroni u provodnicima formiranog kola počinju se kretati prema pozitivnom polu izvora struje, formirajući kratkotrajni tok elektrona u cijelom kolu. Kao rezultat toga, ploča kondenzatora, koja je spojena na pozitivni pol izvora struje, je osiromašena slobodnim elektronima i pozitivno je nabijena, dok je druga ploča obogaćena slobodnim elektronima i stoga je negativno nabijena. Čim se kondenzator napuni, kratkotrajna struja u kolu, nazvana struja punjenja kondenzatora, će prestati. 
Ako se izvor struje odvoji od kondenzatora, tada će se kondenzator napuniti. Prijenos viška elektrona s jedne ploče na drugu sprječava dielektrik. Između ploča kondenzatora neće biti struje, a električna energija akumulirana njime će se koncentrirati u električnom polju dielektrika. Ali čim se ploče nabijenog kondenzatora spoje nekim vodičem, "dodatni" elektroni negativno nabijene ploče proći će kroz ovaj provodnik do druge ploče, gdje nedostaju, a kondenzator će se isprazniti. U ovom slučaju, kratkotrajna struja se također javlja u rezultirajućem kolu, nazvana struja pražnjenja kondenzatora. Ako je kapacitet kondenzatora velik, a napunjen je do značajnog napona, trenutak njegovog pražnjenja prati pojava značajne varnice i pucketanja. Svojstvo kondenzatora da akumulira električne naboje i pražnjenje kroz provodnike spojene na njega koristi se u oscilatornom krugu radio prijemnika.
Kondenzator(od lat. condensare- "zaptivka", "zgusnuti") - mreža s dva terminala određene vrijednosti kapacitivnosti i niske provodljivosti; uređaj za akumuliranje naboja i energije električnog polja. Kondenzator je pasivna elektronska komponenta. U svom najjednostavnijem obliku, dizajn se sastoji od dvije elektrode u obliku ploče (tzv obloge), odvojeni dielektrikom čija je debljina mala u odnosu na dimenzije ploča (vidi sliku). Praktično korišteni kondenzatori imaju mnogo dielektričnih slojeva i višeslojnih elektroda, odnosno traka naizmjeničnog dielektrika i elektroda, smotanih u cilindar ili paralelepiped sa zaobljenim četiri ruba (zbog namotaja). Kondenzator u jednosmjernom kolu može provoditi struju u trenutku kada je spojen na kolo (kondenzator se puni ili puni), na kraju prelaznog procesa struja ne teče kroz kondenzator, jer su njegove ploče odvojene pomoću dielektrika. U kolu naizmjenične struje provodi oscilacije naizmjenične struje cikličnim punjenjem kondenzatora, zatvarajući se takozvanom strujom prednapona.
Sa stanovišta metode kompleksnih amplituda, kondenzator ima kompleksnu impedanciju
,
Gdje j - imaginarna jedinica, ω - ciklična frekvencija ( rad/s) teče sinusoidna struja, f - frekvencija in Hz, C - kapacitivnost kondenzatora ( farad). Također slijedi da je reaktancija kondenzatora: Za DC, frekvencija je nula, stoga je reaktancija kondenzatora beskonačna (idealno).
Rezonantna frekvencija kondenzatora je
At f > f str Kondenzator u AC kolu ponaša se kao induktor. Stoga je preporučljivo koristiti kondenzator samo na frekvencijama f< f str gde je njegov otpor kapacitivni. Tipično, maksimalna radna frekvencija kondenzatora je oko 2-3 puta niža od rezonantne.
Kondenzator može skladištiti električnu energiju. Energija napunjenog kondenzatora:
gdje U - napon (razlika potencijala) na koji je kondenzator napunjen.
Zamislite električni krug koji sadrži otpornik s aktivnim otporom R i kapacitivnog kondenzatora C, spojen na promjenjivi EMF izvor (Sl. 653).
pirinač. 653
Kondenzator spojen na izvor konstantnog EMF-a u potpunosti sprječava prolazak struje - u određenom vremenskom periodu kondenzator se puni, napon između njegovih ploča postaje jednak EMF izvora, nakon čega struja u kolu prestaje . Ako je kondenzator spojen na krug izmjenične struje, tada struja u krugu ne prestaje - u stvari, kondenzator se povremeno puni, naboji na njegovim pločama povremeno se mijenjaju i po veličini i po znaku. Naravno, između ploča ne teče naelektrisanja, nema električne struje u strogoj definiciji između njih. Ali, često ne ulazeći u detalje i ne previše korektno, govore o struji kroz kondenzator, odnosno o struji u kolu na koje je kondenzator spojen. Koristićemo istu terminologiju.
Kao i ranije, za trenutne vrijednosti važi Ohmov zakon za kompletno kolo: EMF izvora jednak je zbiru napona u svim dijelovima kola. Primjena ovog zakona na kolo koje se razmatra dovodi do jednačine 
ovdje U R = IR− napon na otporniku, U C = q/C− napon na kondenzatoru, q− električni naboj na njegovim pločama. Jednačina (1) sadrži tri vremenski promjenjive veličine (poznati EMF i trenutno nepoznatu jačinu struje i napunjenost kondenzatora), s obzirom da je jačina struje jednaka vremenskom izvodu naboja kondenzatora I = q /, ova jednačina se može tačno riješiti. Budući da se EMF izvora mijenja prema harmonijskom zakonu, tada će se i napon na kondenzatoru i jačina struje u kolu mijenjati prema zakonima harmonika sa istom frekvencijom - ova tvrdnja direktno slijedi iz jednačina (1).
Prvo, uspostavimo odnos između jačine struje u kolu i napona na kondenzatoru. Zavisnost napona o vremenu predstavljamo u obliku
Naglašavamo da se u ovom slučaju napon na kondenzatoru razlikuje od EMF izvora, kao što će se vidjeti iz sljedeće prezentacije, postoji i fazna razlika između ovih funkcija. Stoga, prilikom pisanja izraza (2), biramo proizvoljnu početnu nultu fazu, uz ovu definiciju EMF faze, napon na otporniku i jačina struje se mjere u odnosu na fazu fluktuacija napona na otporniku.
Koristeći odnos između napona i naboja kondenzatora, pišemo izraz za ovisnost posljednjeg od vremena 
koji vam omogućava da pronađete vremensku zavisnost jačine struje 1
u posljednjem koraku koristi se formula trigonometrijske redukcije kako bi se eksplicitno istaknuo fazni pomak između struje i napona.
Dakle, dobili smo da je amplituda jačine struje kroz kondenzator povezana sa naponom na njemu omjerom 
a takođe između fluktuacija struje i napona postoji fazna razlika jednaka Δφ = π/2. Ovi rezultati su sažeti na Sl. 654, koji takođe prikazuje vektorski dijagram strujnih i naponskih fluktuacija. 
pirinač. 654
Kako bi se sačuvao oblik Ohmovog zakona za dio kola, uvodi se koncept kapacitivnost, što je određeno formulom 
U ovom slučaju relacija (5) postaje tradicionalna za Ohmov zakon 
Proučavajući Ohmov zakon za jednosmjerna kola, istakli smo da električno polje uzrokuje da se nabijene čestice pokreću na uredan način unutar provodnika, odnosno stvara električnu struju. Drugim riječima, "napon uzrokuje struju". U ovom slučaju situacija je obrnuta – zbog električne struje na pločama nastaju električni naboji koji stvaraju električno polje, pa možemo reći da je u ovom slučaju „jačina struje uzrok napona“. Mada, ove argumente treba tretirati donekle skeptično, budući da se kretanje naelektrisanja (električne struje) i električnog polja „prilagođavaju“ jedno drugom dok se između njih ne uspostavi određeni odnos koji odgovara stacionarnom stanju. Dakle, pri konstantnoj struji, uslov stacionarnosti je uslov konstantne struje. U kolu naizmjenične struje u ustaljenom stanju, ne samo da su vrijednosti amplitude struja i napona konzistentne, već i fazna razlika između njih. Drugim riječima, uzročno-posljedično pitanje o kojem se ovdje raspravlja je poput pitanja „Šta je bilo prije, kokoška ili jaje?“
Pošto postoji fazni pomak između struje i napona jednak Δφ = π/2, tada je prosječna snaga struje kroz kondenzator nula. stvarno,
Drugim riječima, nema gubitka energije kada struja teče kroz kondenzator u prosjeku. Naravno, kondenzator utiče na protok struje u kolu. Prilikom punjenja kondenzatora energija električne struje se pretvara u energiju elektrostatičkog polja između ploča kondenzatora, a pri pražnjenju kondenzator odaje akumuliranu energiju u kolo, dok je prosječna energija koju potroši kondenzator ostaje jednak nuli. Stoga se kapacitivnost naziva reaktivnom.
Na sl. 655. 
pirinač. 655
Punjenje naglašava vremenske intervale tokom kojih kondenzator akumulira energiju - u tim intervalima struja i napon imaju isti predznak.
Smanjenje kapacitivnosti s povećanjem frekvencije je očito - što je strujna frekvencija veća, manje naboja na kondenzatoru ima vremena da se akumulira na pločama kondenzatora u pola perioda (dok struja teče u jednom smjeru), to je napon na njemu manji. , to manje sprečava prolaz struje u kolu. Slično razmišljanje vrijedi i za objašnjenje ovisnosti ovog otpora od kapacitivnosti kondenzatora.
Vratimo se na razmatranje kola prikazanog na sl. 653, koji je opisan jednačinom (1). Zanemarujući unutrašnji otpor izvora, pišemo eksplicitni izraz za napon koji stvara izvor 
Evo U o− amplitudna vrijednost napona, jednaka amplitudnoj vrijednosti EMF izvora. Osim toga, sada smatramo da je početna faza EMF izvora nula (ranije smo fazu fluktuacija napona na otporniku uzimali kao nulu).
Koristeći ovu jednačinu i odnos između jačine struje i naboja kondenzatora, naći ćemo eksplicitni izraz za ovisnost jačine struje u kolu o vremenu. Ovu zavisnost predstavljamo u obliku
gdje I o i φ
− amplitudna vrijednost jačine struje i fazna razlika između fluktuacija struje i napona izvora koji se utvrđuje. Lako je vidjeti da se u ovom slučaju naboj kondenzatora mijenja u skladu sa zakonom
Za provjeru ove relacije dovoljno je izračunati derivaciju redukovane funkcije i provjeriti da li se poklapa s funkcijom (9).
Zamijenite ove izraze u jednačinu (8)
i transformisati trigonometrijski zbir 
gde kroz φ 1 označeno vrijednošću koja zadovoljava uvjet 
Sada je jasno da da bi funkcija (9) bila rješenje jednadžbe (8), potrebno je da njeni parametri poprime vrijednosti:
Amplituda 
željena fazna razlika je povezana sa parametrom koji se pojavio φ 1 odnos φ + φ 1 = 0, to je 
Tako je pronađena eksplicitna zavisnost jačine struje od vremena.
U principu, bilo koji krug naizmjenične struje može se izračunati ovom metodom. Ali takav pristup zahtijeva glomazne trigonometrijske i algebarske transformacije. Isti rezultati mogu se postići mnogo lakše koristeći formalizam vektorskih dijagrama. Pokažimo kako se metoda vektorskih dijagrama primjenjuje na razmatrano kolo. Najvažnija stvar pri korištenju ove metode je konstrukcija vektorskog dijagrama koji prikazuje fluktuacije struje i napona u različitim dijelovima kola.
Budući da su kondenzator i otpornik povezani u seriju, struje kroz njih su iste u svakom trenutku. Jačinu struje prikazujemo kao proizvoljno usmjeren vektor (na primjer, horizontalno 2, kao na slici 656). 
pirinač. 656
Zatim prikazujemo vektore fluktuacija napona na otporniku U R, što je paralelno sa trenutnim vektorom oscilovanja (pošto je fazni pomak između ovih oscilacija nula) i naponom na kondenzatoru U C, koji je okomit na vektor trenutne oscilacije (pošto je fazni pomak između njih jednak π/2- vidi sl. 657). 
pirinač. 657
Zbir ovih napona jednak je naponu izvora, pa je vektor zbira vektora koji predstavljaju oscilacije U R i U C, prikazuje fluktuacije napona izvora U(t).
Ako insistirate da je faza ukupnog napona nula (to jest, vektor koji predstavlja U treba postaviti horizontalno), a zatim rotirajte konstruisani dijagram (Sl. 657). Nećemo se više baviti takvim dogmatizmom!
Iz konstruiranog dijagrama slijedi da su vrijednosti amplitude razmatranih napona povezane relacijom (slijedeći iz Pitagorine teoreme) 
Izražavanje amplituda napona u terminima amplitude struje koristeći poznate relacije 
i 
dobijamo elementarnu jednačinu za određivanje amplitude jačine struje 
iz koje nalazimo amplitudu struje u kolu 
što se prirodno poklapa s izrazom (11) dobivenim ranije glomaznom algebarskom metodom. Vektorski dijagram također olakšava određivanje faznog pomaka između fluktuacija struje i napona izvora. 
što se takođe poklapa sa ranije dobijenim.
Kao što vidite, metoda vektorskih dijagrama vam omogućava da u potpunosti izračunate karakteristike AC krugova, mnogo lakše od metode analitičkog rješenja odgovarajuće jednadžbe o kojoj je gore raspravljano.
Treba naglasiti da je fizička suština obje metode ista, izražena je jednačinom (10), razlika je samo u matematičkom jeziku kojim je ova jednačina riješena.
Izračunajte prosječnu snagu koju razvija izvor. Trenutna vrijednost ove snage jednaka je proizvodu EMF-a i struje P=EI. Zamjenom eksplicitnih vrijednosti za ove veličine i usrednjavanjem, dobijamo 
Imajte na umu da je rezultirajući izraz za prosječnu snagu opći za AC: prosječna snaga naizmjenične struje je polovina proizvoda amplituda struje, napona i kosinusa fazne razlike između njih. Ako ne koristimo amplitudu, već efektivne vrijednosti struje i napona, tada formula (16) poprima oblik
prosječna snaga naizmjenične električne struje jednaka je proizvodu efektivnih vrijednosti jačine struje, napona i kosinusa fazne razlike između njih. Često se naziva kosinus faznog pomaka između struje i napona faktor snage.
U onim slučajevima kada je potrebno prenijeti maksimalnu snagu kroz električnu liniju, potrebno je nastojati osigurati da fazni pomak između struje i napona bude minimalan (optimalno - nula), jer će u tom slučaju prenesena snaga biti maksimalna.
Dobivenu formulu primjenjujemo za izračunavanje trenutne snage u krugu koji se razmatra, za koji izražavamo kosinus faznog pomaka iz izraza (12) i zamjenjujemo ga u formulu (17), kao rezultat toga dobijamo 
Prilikom izvođenja ove relacije korišćena je formula (14) za amplitudu jačine struje u kolu. Dobiveni rezultat je očigledan - prosječna snaga koju razvija izvor jednaka je prosječnoj snazi topline koja se oslobađa na otporniku. Ovaj zaključak još jednom potvrđuje da nema gubitka energije električne struje na kondenzatoru.
Proračun trenutne snage može se izvršiti i pomoću konstruisanog vektorskog dijagrama, iz kojeg slijedi da je proizvod amplitude napona izvora i kosinusa faznog pomaka jednak amplitudi napona na otporniku. 
odakle odmah slijedi formula (18).
Budući da su amplituda i efektivne vrijednosti struja i napona proporcionalne jedna drugoj, dužine vektorskih dijagrama se mogu smatrati proporcionalnim efektivnim (a ne amplitudama) vrijednostima. Sa ovom definicijom, prosječni proizvod dvije harmonijske funkcije jednak je skalarnom proizvodu vektora koji predstavljaju ove funkcije.
1 Ovdje koristimo matematičku operaciju izračunavanja izvoda funkcije. Ako vas i dalje plaši, upotrijebite analogiju s mehaničkim harmonijskim oscilacijama: analog naboja je koordinata, a analog jačine struje je trenutna brzina.
2 Stalno naglašavamo da početna faza pojedinačne oscilacije nije značajna ni u jednom procesu, već se može promijeniti jednostavnim prenošenjem ishodišta vremena. Fazne razlike između različitih veličina koje se mijenjaju prema harmonijskim zakonima imaju fizičko značenje. Ovdje, takoreći, još jednom mijenjamo "tačku izvještaja" faze - s horizontalnom lokacijom vektora trenutne oscilacije, implicitno uzimamo početnu fazu trenutnih oscilacija na nulu.
DEFINICIJA
Kondenzator, u najjednostavnijem slučaju, sastoji se od dva metalna vodiča (ploče), koji su odvojeni dielektričnim slojem. Svaka od ploča kondenzatora ima svoj izlaz i može se spojiti na električni krug.
Kondenzator karakterizira niz parametara (kapacitivnost, radni napon, itd.), Jedna od ovih karakteristika je otpor. Kondenzator praktički ne propušta jednosmjernu električnu struju. Odnosno, otpor kondenzatora je beskonačno velik za DC, ali ovo je idealan slučaj. Kroz pravi dielektrik može teći vrlo malo struje. Ova struja se naziva struja curenja. Struja curenja je pokazatelj kvalitete dielektrika, koji se koristi u proizvodnji kondenzatora. U modernim kondenzatorima, struja curenja je nekoliko frakcija mikroampera. Otpor kondenzatora u ovom slučaju može se izračunati korištenjem Ohmovog zakona za dio kruga, znajući napon na koji je kondenzator napunjen i struju curenja. Ali obično se pri rješavanju obrazovnih problema otpor kondenzatora na istosmjernu struju smatra beskonačno velikim.
Otpor kondenzatora AC
Kada je kondenzator spojen na AC kolo, struja slobodno teče kroz kondenzator. To se objašnjava vrlo jednostavno: postoji proces stalnog punjenja i pražnjenja kondenzatora. U ovom slučaju kažu da je u krugu, pored aktivnog otpora, prisutan i kapacitet kondenzatora.
I tako se kondenzator, koji je uključen u krug izmjenične struje, ponaša kao otpor, odnosno utječe na jačinu struje koja teče u krugu. Vrijednost kapacitivnog otpora označavamo kao, njegova vrijednost je povezana s frekvencijom struje i određena je formulom:
gdje je frekvencija naizmjenične struje; - ugaona frekvencija struje; C je kapacitet kondenzatora.
Ako je kondenzator spojen na krug naizmjenične struje, tada se u njemu ne troši energija, jer se faza struje pomjera u odnosu na napon za. Ako uzmemo u obzir jedan period strujnog oscilovanja u kolu (T), onda se dešava sledeće: kada se kondenzator napuni (ovo jeste), energija se pohranjuje u polju kondenzatora; u sljedećem vremenskom intervalu (), kondenzator se prazni i daje energiju krugu. Stoga se kapacitivni otpor naziva reaktivnim (bez vata).
Treba napomenuti da se u svakom stvarnom kondenzatoru stvarna snaga (gubitak snage) i dalje gubi kada kroz njega teče naizmjenična struja. To je zato što dolazi do promjena u stanju dielektrika kondenzatora. Osim toga, postoji određeno curenje u izolaciji ploča kondenzatora, pa se pojavljuje mali aktivni otpor, koji je, takoreći, povezan paralelno s kondenzatorom.
Primjeri rješavanja problema
PRIMJER 1
| Vježba | Oscilatorno kolo ima otpor (R), induktor (L) i kapacitivnost C (slika 1). Na njega je priključen vanjski napon čija je amplituda , a frekvencija . Kolika je amplituda struje u kolu? |
| Rješenje | Otpor kola na slici 1 je zbir aktivnog otpora R, kapacitivnosti kondenzatora i otpora induktora. Ukupni otpor kola (Z), koji sadrži gore navedene elemente, nalazi se kao: Ohmov zakon za naš dio kola može se zapisati kao: Izražavamo željenu amplitudu jačine struje iz (1.2), zamjenjujemo desnu stranu formule (1.1) umjesto Z, imamo:
|
| Odgovori |  |
Definicija 1
Neka AC izvor bude uključen u kolo u kojem se induktivnost i kapacitivnost mogu zanemariti. Promjene naizmjenične struje u skladu sa zakonom:
Slika 1.
Zatim, ako primenimo Ohmov zakon na presek lanca ($a R v$) (slika 1), dobijamo:
gdje je $U$ napon na krajevima sekcije. Fazna razlika između struje i napona je nula. Amplitudna vrijednost napona ($U_m$) je jednaka:
gdje se zove koeficijent $R$ -- aktivni otpor. Prisutnost aktivnog otpora u krugu uvijek dovodi do oslobađanja topline.
Kapacitet
Pretpostavimo da je kondenzator $C$ uključen u dio kola, a $R=0$ i $L=0$. Snagu struje ($I$) smatraćemo pozitivnom ako ima smjer prikazan na sl. 2. Neka naelektrisanje kondenzatora bude jednako $q$.
Slika 2.
Možemo koristiti sljedeće omjere:
Ako je $I(t)$ definiran jednadžbom (1), tada se naboj izražava kao:
gdje je $q_0$ proizvoljno konstantno punjenje kondenzatora, koje nije povezano sa strujnim fluktuacijama, pa možemo pretpostaviti da je $q_0=0.$ Dobijamo napon jednak:
Formula (6) pokazuje da fluktuacije napona na kondenzatoru zaostaju za trenutnim fluktuacijama u fazi za $\frac(\pi )(2).$ Amplituda napona na kapacitivnosti je jednaka:
Poziva se količina $X_C=\frac(1)(\omega C)$ reaktivni kapacitet(kapacitivnost, prividni otpor kapacitivnosti). Ako je struja konstantna, onda je $X_C=\infty $. To znači da jednosmjerna struja ne teče kroz kondenzator. Iz definicije kapacitivnosti može se vidjeti da su pri visokim frekvencijama oscilacija mali kapaciteti mali otpori naizmjenične struje.
Induktivna reaktancija
Neka dio kola ima samo induktivnost (slika 3). Pretpostavit ćemo $I>0$ ako je struja usmjerena od $a$ do $b$.
Slika 3
Ako struja teče u zavojnici, tada se u induktivnosti pojavljuje EMF samoindukcije, stoga će Ohmov zakon imati oblik:
Po uslovu $R=0. \mathcal E$ samoindukcije može se izraziti kao:
Iz izraza (8), (9) slijedi:
Amplituda napona u ovom slučaju je jednaka:
gdje je $X_L-\ $induktivna reaktancija (prividni otpor induktivnosti).
Ohmov zakon za AC kola
Definicija 2
Izraz kao:
pozvao ukupni električni otpor, ili impedansa, ponekad se naziva Ohmov zakon za naizmjeničnu struju. Međutim, treba imati na umu da se formula (12) odnosi na amplitude struje i napona, a ne na njihove trenutne vrijednosti.
Primjer 1
vježba: Kolika je efektivna vrijednost struje u kolu. Kolo naizmjenične struje sastoji se od serijski povezanih: kondenzatora $C$, induktora $L$, aktivnog otpora $R$. Terminali kola su pod naponom efektivnog napona $U$ čija je frekvencija $\nu$.
Rješenje:
Budući da su svi elementi kola povezani u seriju, jačina struje u svim elementima je ista.
Izražava se amplituda jačine struje "Omov zakon za naizmjeničnu struju":
povezana je sa efektivnom vrijednošću jačine struje kao:
Pod uslovima zadatka, imamo efektivnu vrednost napona $U$, potrebna nam je amplituda napona u formuli (1.1), koristeći formulu:
Zamijenimo formule (1.1) i (1.3) u formulu (1.2), dobićemo:
gdje je $\omega =2\pi \nu .$
odgovor:$I=\frac(U)(\sqrt(R^2+(\left(2\pi \nu L-\frac(1)(2\pi \nu C)\desno))^2)).$
Primjer 2
vježba: Koristeći uslove zadatka u prvom primjeru, pronađite efektivne vrijednosti napona na induktoru ($U_L$), otporu ($U_R$), kondenzatoru ($U_C$).
Rješenje:
Napon na aktivnom otporu ($U_R$) je jednak:
Napon na kondenzatoru ($U_C$) je definiran kao:
odgovor:$U_L=2\pi \nu L\frac(U)(\sqrt(R^2+(\left(2\pi \nu L-\frac(1)(2\pi \nu C)\desno)) ^2)),\ U_R=\frac(UR)(\sqrt(R^2+(\left(2\pi \nu L-\frac(1)(2\pi \nu C)\desno))^ 2)),U_C=\frac(1)(C2\pi \nu )\frac(U)(\sqrt(R^2+(\left(2\pi \nu L-\frac(1)(2\) pi \nu C)\desno))^2)).$
