3.4 Kondensaattori vaihtovirtapiirissä

Kokeilemme, vaikuttaako vaihtojännitteen taajuuden muutos virtaan oheisessa kytkennässä:

Kaksoissädeoskilloskoopin ruudulla näkyy seuraavat virran (punainen) ja jännitteen (sininen) kuvaajat. Kasvata vaihtojänniteen taajuutta liukunauhasta. Miten punainen virtakäyrä muuttuu?

Näemme, että taajuuden kasvaessa
1) virta kasvaa
2) virran ja jänniteen välillä on vaihe-ero n. 90 ⁰ eli p/2.

Nyt virta avuttaa huippunsa p/2 ennen jännitettä.

Virta on p/2 edellä jännitettä

kondensaattorin kapasitiiviselle reaktanssille voidaan johtaa.

Siis taajuuden kasvaessa kapasitiivinen reaktanssi pienenee ja siksi virta kasvaa. Jännite on

Todellinen kytkentä edellisessä kokeessa olisi

missä vastus R oletettiin pieneksi.

Esim 1 Kytkemme 50Hz ja 230 V jännitteeseen kondensaattorin, jolloin oskilloskoopista näemme virran huippuarvoksi 0,37 A. Kuinka suuri on kondensaattorin kapasitanssi ?

Koska

niin

eli C = 0,37 A / (2p50Hz 325 V) = 3,6 mF.