CCI20111111070

gdy napięcie doprowadzone u jest równe zeru, tj. w końcu II ćwiartki okresu.

Od początku III ćwiartki okresu doprowadzone napięcie u zaczyna wzrastać, ale w kierunku ujemnym, a rozładowujący (więc ujemny) prąd i, który osiągnął szczytową wartość ujemną i rozładował zupełnie kondensator, płynie w dalszym ciągu w tym samym kierunku ujemnym, pod wpływem wzrastającego ujemnego napięcia u. Prąd ten powoduje ładowanie kondensatora o prze-

I Ćwiartka II ćwiartka III ćwiartka IVćwiartka

U

Ładowanie Wyładowanie Ładowanie Wyładowanie

Rys. 5-22. Wykresy: a) sinusoid prądu, napięcia doprowadzonego i napięcia na kondensatorze w obwodzie z pojemnością, b) wektorowy tegoż obwodu

ciwnej biegunowości; to ładowanie trwa przez III ćwiartkę okresu, to jest do chwili, gdy ujemne napięcie ładowania i przeciwne mu napięcie na kondensatorze osiągną, swe wartości szczytowe — U_m i +U_Cm.

W ciągu IV ćwiartki okresu następuje zmiana zwrotu prądu i rozładowanie kondensatora, by w końcu tej ćwiartki dojść do stanu chwili początkowej I ćwiartki okresu.

Z przebiegu tych zmian wynika wniosek, że w obwodzie z pojemnością napięcie doprowadzone spóźnia się w fazie za prądem o ćwierć okresu, czyli o kąt prosty, a więc odwrotnie niż w obwodzie z indukcyjnością.

Wartość skuteczna prądu sinusoidalnie zmiennego przepływającego przez obwód zawierający jedynie pojemność C wyraża się wzorem

1= 2xf C U = coC U

Wzór ten można napisać w innej postaci

X

1 =

i

(oC

(5-22)

Podobnie jak przy rozpatrywaniu obwodu z indukcyjnością otrzymana dla obwodu z pojemnością zależność (5-22) odpowiada

prawu Ohma, w którym wyrażenie w mianowniku — odpowiada

wL

oporowi, a jego wymiar¹)

1

1

0 )C

2 xf[C]

As A

~V~

A więc wyrażenie —— przedstawia wartość oporu zwanego

oporem biernym pojemnościowym albo reaktancją pojemnościową. Oznacza się go znakiem X_c, czyli

X_c =

1 ₌ 1

wC ~ 2jc|C

(5-23

Jak wynika z ostatniej zależności, opór bierny pojemnościowy jest odwrotnie proporcjonalny do częstotliwości f prądu i do pojemności obwodu C.

Iloczyn X_CI — U_c nazywamy spadkiem napięcia na pojemności albo napięciem na pojemności.

Rysunek 5-22 b przedstawia wykress wektorowy obwodu z pojemnością. Zwraca się uwagę, że własności oporu biernego pojemnościowego są w swych skutkach przechone własnościom oporu biernego indukcyjnego, który powoduje wyprzedzenie napięcia względem prądu, opór zaś pojemnościowy — opóźnienie napięcia względem prądu. Opór indukcyjny wzrasta wraz z częstotliwością, pojemnościowy maleje.

Przykład 5.2. Obliczyć natężenie prądu sinusoidalnie zmiennego o napięciu (skutecznym) 220 V i częstotliwości 50 Hz, przepływającego pirzez kondensator o pojemności 5 |.iF.

U    1    5 A<;

l = -r=T-= u-2r.tc = 220V• 2-3,14• 50 — •    ~ = 0,345 A

A.c    S    10¹ V

141

1

Przypomina się, że 1 F =    — 1    ,