Inhoud
- Wat is de waarde van 1 Farad?
- De calculator van mF tot μF
- Capacitieve reactie: de weerstand van een condensator
- Berekening van capacitieve reactie
Een condensator is een elektrische component die energie opslaat in een elektrisch veld. Het apparaat bestaat uit twee metalen platen gescheiden door een diëlektricum of isolator. Wanneer een gelijkspanning over zijn aansluitklemmen wordt aangelegd, trekt de condensator een stroom en blijft laden totdat de spanning over de aansluitklemmen gelijk is aan de voeding. In een wisselstroomcircuit waarin de aangelegde spanning continu verandert, wordt de condensator continu opgeladen of ontladen met een snelheid die afhankelijk is van de voedingsfrequentie.
Condensatoren worden vaak gebruikt om de DC-component in een signaal uit te filteren. Bij zeer lage frequenties werkt de condensator meer als een open circuit, terwijl bij hoge frequenties het apparaat werkt als een gesloten circuit. Terwijl de condensator wordt opgeladen en ontladen, wordt de stroom beperkt door de interne impedantie, een vorm van elektrische weerstand. Deze interne impedantie staat bekend als capacitieve reactantie en gemeten in ohm.
Wat is de waarde van 1 Farad?
De farad (F) is de SI-eenheid van elektrische capaciteit en meet het vermogen van een component om lading op te slaan. Een één farad-condensator slaat één coulomb van lading op met een potentiaalverschil van één volt over zijn terminals. De capaciteit kan worden berekend met de formule
C = Q / V
waar C is de capaciteit in farads (F), Q is de lading in coulombs (C), en V is het potentiaalverschil in volt (V).
Een condensator ter grootte van één farad is vrij groot omdat deze veel lading kan opslaan. De meeste elektrische circuits hebben geen capaciteiten nodig die zo groot zijn, dus de meeste verkochte condensatoren zijn veel kleiner, meestal in het bereik van de pico-, nano- en micro-farad.
De calculator van mF tot μF
Millifarads omzetten naar microfarads is een eenvoudige handeling. Men kan een online mF naar μF rekenmachine gebruiken, of een condensator conversie grafiek pdf downloaden, maar wiskundig oplossen is een eenvoudige operatie. Een millifarad is gelijk aan 10-3 farads en één microfarad is 10-6 farads. Dit wordt omzetten
1 mF = 1 × 10-3 F = 1 × (10-3/10-6) μF = 1 × 103 uF
Je kunt picofarad op dezelfde manier omzetten in microfarad.
Capacitieve reactie: de weerstand van een condensator
Terwijl een condensator wordt opgeladen, daalt de stroom erdoorheen snel en exponentieel naar nul totdat de platen volledig zijn opgeladen. Bij lage frequenties heeft de condensator meer tijd om op te laden en minder stroom door te laten, wat resulteert in minder stroomstroming bij lage frequenties. Bij hogere frequenties besteedt de condensator minder tijd aan laden en ontladen en accumuleert hij minder lading tussen zijn platen. Dit resulteert in meer stroom die door het apparaat stroomt.
Deze "weerstand" tegen stroomstroming is vergelijkbaar met een weerstand, maar het cruciale verschil is de stroomweerstand van de condensator - de capacitieve reactantie - varieert met de toegepaste frequentie. Naarmate de toegepaste frequentie toeneemt, neemt de reactantie, gemeten in ohm (Ω), af.
Capacitieve reactantie (Xc) wordt berekend met de volgende formule
Xc = 1 / (2πfC)
waar Xc is de capacitieve reactantie in ohm, f is de frequentie in Hertz (Hz), en C is de capaciteit in farads (F).
Berekening van capacitieve reactie
Bereken de capacitieve reactantie van een 420 nF-condensator met een frequentie van 1 kHz
Xc = 1/(2π × 1000 × 420 × 10-9) = 378.9 Ω
Bij 10 kHz wordt de reactantie van de condensator
Xc = 1/(2π × 10000 × 420 × 10-9) = 37.9 Ω
Het is te zien dat de reactantie van een condensator afneemt naarmate de toegepaste frequentie toeneemt. In dit geval neemt de frequentie toe met een factor 10 en neemt de reactantie met een vergelijkbare hoeveelheid af.