Begrundelse for faseforskydning mellem kondensatorstrøm og spænding. Beregning af reaktans (Xc)
Leveret af Keld Dyrmose, Lektor, AAMS (Aarhus Maskinmesterskole) 1/2
Keld Dyrmose er lektor ved Aarhus Maskinmesterskole (AAMS) og uddannet maskinmester. Han har bidraget med teknisk viden inden for områder som transformatorers paralleldrift, omsætningsforhold og koblingscifre samt AC-kredsløbsberegninger.
RC-kredsløbets strømme, spændinger og effekter
Leveret af Keld Dyrmose, Lektor, AAMS (Aarhus Maskinmesterskole) 2/2
Læs mere om kondensatorer her
Baggrund:
Impedans i AC-kredsløb – Kondensatoren
Når vi arbejder med vekselstrøm (AC), bruger vi begrebet impedans (Z) i stedet for almindelig modstand (R), da AC-strøm påvirkes af både resistans, kapacitans og induktans.
For en kondensator i et AC-kredsløb spiller kapacitiv reaktans (XCX_CXC) en vigtig rolle.
1. Hvad er impedans?
Impedans (ZZZ) er en kompleks størrelse, der beskriver, hvor meget en komponent modstår vekselstrøm. Den måles i ohm (Ω) og skrives som:Z=R+jXZ = R + jXZ=R+jX
hvor:
- RRR er den rene ohmske modstand (resistans)
- XXX er reaktansen (enten induktiv eller kapacitiv)
- jjj er den komplekse enhed (j2=−1j^2 = -1j2=−1), som viser, at reaktansen skaber en faseforskydning
2. Impedans i en kondensator
En kondensator i et AC-kredsløb skaber en kapacitiv reaktans (XCX_CXC), som modvirker strømmen. Denne reaktans afhænger af signalets frekvens (fff) og kondensatorens kapacitans (CCC):XC=12πfCX_C = \frac{1}{2\pi f C}XC=2πfC1
hvor:
- XCX_CXC er kapacitiv reaktans (Ω)
- fff er frekvensen af vekselstrømmen (Hz)
- CCC er kondensatorens kapacitans (Farad, F)
🔹 Høj frekvens → Lav reaktans (kondensatoren slipper mere strøm igennem)
🔹 Lav frekvens → Høj reaktans (kondensatoren blokerer mere strøm)
Impedansen for en ren kondensator skrives som:ZC=−jXC=−j12πfCZ_C = -jX_C = -j \frac{1}{2\pi f C}ZC=−jXC=−j2πfC1
Den negative imaginære del betyder, at strømmen er forud for spændingen i fasediagrammet med 90°.
3. Hvordan påvirker en kondensator AC-kredsløb?
- Ved lave frekvenser (f→0f \to 0f→0): XCX_CXC bliver meget stor → kondensatoren fungerer som en åben kreds (blokerer strøm).
- Ved høje frekvenser (f→∞f \to \inftyf→∞): XCX_CXC bliver meget lille → kondensatoren fungerer næsten som en kortslutning (lader strøm passere).
🔸 Eksempel: DC-modstand
Hvis f=0f = 0f=0 (ren DC-spænding), så er XC→∞X_C \to \inftyXC→∞, hvilket betyder, at kondensatoren blokerer DC-strøm.
4. Praktiske anvendelser af kondensatorer i AC-kredsløb
✔ Højspændingsfiltre – Fjerner lavfrekvente signaler i lydudstyr
✔ Koblingskredsløb – Blokerer DC og lader AC passere mellem forstærkertrin
✔ Effektkorrektion – Bruges til at kompensere for faseforskydning i elnet
Enhedsomregner/Enhedsberegner til omregning af enheder. Her kan du omregne mange enheder i flere kategorier som længde, areal, densitet, energi, masse, kraft, tryk, hastighed, temperatur, volumen med mere. Du finder den her
