Trouver la puissance et l'énergie d'un condensateur
Condensateurs stockent l'énergie pour une utilisation ultérieure. La puissance instantanée d'un condensateur est le produit de la tension instantanée et du courant instantané. Pour trouver la puissance instantanée du condensateur, vous avez besoin de la définition de la puissance suivant, qui applique à tout dispositif:
L'indice C désigne un dispositif de capacité (surprise!). En substituant le courant pour un condensateur dans cette équation vous donne ce qui suit:
En supposant que nulle tension initiale, l'énergie wC(t) stockée par unité de temps est le pouvoir. Intégrer cette équation vous donne l'énergie stockée dans un condensateur:
L'équation d'énergie implique que l'énergie stockée dans un condensateur est toujours positive. Le condensateur absorbe l'énergie d'un circuit lorsque le stockage d'énergie. Le condensateur libère l'énergie emmagasinée lors de la livraison de l'énergie au circuit.
Pour un exemple numérique, consultez le schéma en haut à gauche montré ici, qui montre comment les changements de tension à travers une 0.5- # 956-F condensateur. Essayez de calculer l'énergie et la puissance du condensateur.
La pente de la variation de tension (dérivée dans le temps) est la quantité de courant circulant à travers le condensateur. Étant donné que la pente est constante, le courant traversant le condensateur est constant pour des pistes données. Pour cet exemple, on calcule la pente pour chaque intervalle de temps dans le graphique de la manière suivante:
Multiplier les pentes de la capacitance (en farads) pour obtenir le courant de condensateur pendant chaque intervalle. La capacité est de 0,5 # 956-F, ou 0,5 x 10-6 F, voici donc les courants:
Vous voyez le graphique des courants calculés dans le schéma en haut à droite montré ici.
Vous trouverez la puissance en multipliant le courant et la tension, résultant dans le graphique inférieur gauche montré ici. Enfin, vous pouvez trouver l'énergie en calculant (# 189-)C[vC(t)]2. Lorsque vous faites cela, vous obtenez le graphique en bas à droite montré ici. Ici, l'énergie du condensateur augmente quand il est pouvoir d'absorption et diminue quand il est puissance de délivrance.
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