Encontrar o poder ea energia de um capacitor
Capacitores armazenam energia para uso posterior. A potência instantânea de um condensador é o produto da sua tensão instantânea e corrente instantânea. Para encontrar o poder instantâneo do capacitor, é necessário o seguinte definição de potência, que se aplica a qualquer dispositivo:
o subscrito C denota um dispositivo de capacitância (surpresa!). Substituindo o atual por um capacitor nesta equação dá-lhe o seguinte:
Assumindo de zero de tensão inicial, a energia WC(T) armazenado por unidade de tempo é o poder. Integrando esta equação dá-lhe a energia armazenada em um capacitor:
A equação da energia implica que a energia armazenada em um capacitor é sempre positivo. O condensador absorve energia a partir de um circuito ao armazenar energia. O capacitor libera a energia armazenada na entrega de energia para o circuito.
Para um exemplo numérico, olhar para o diagrama superior esquerdo mostrado aqui, que mostra como as variações de tensão através de um condensador de 0,5-mF. Tente calcular a energia eo poder do capacitor.
A inclinação da variação de tensão (derivado de tempo) é a quantidade de corrente que flui através do condensador. Porque a inclinação é constante, a corrente através do capacitor é constante para as pistas dadas. Para este exemplo, você calcular a inclinação para cada intervalo de tempo no gráfico da seguinte forma:
Multiplicar as encostas pela capacitância (em farads) para obter a corrente do capacitor durante cada intervalo. A capacitância é de 0,5 uF, ou 0,5 x 10-6 F, por isso aqui estão as correntes:
Você vê o gráfico das correntes calculados no diagrama superior direito mostrado aqui.
Você encontra o poder multiplicando a corrente e tensão, resultando no gráfico inferior esquerdo mostrado aqui. Finalmente, você pode encontrar a energia através do cálculo (½)C[vC(t)]2. Quando você fizer isso, você começa o gráfico inferior direito mostrado aqui. Aqui, a energia do capacitor aumenta quando se está absorvendo energia e diminui quando ele está entregando o poder.