دائرة تيار متناوب الحمل فيها متسعة ذات سعة صرف

دائرة تيار متناوب الحمل فيها متسعة ذات سعة صرف

فرق الجهد عبر المتسعة $V_C=V_m\sin(\omega t)$، ومن $Q=CV_C$ و $I_C=\Delta Q/\Delta t$ نحصل على $I_C=\omega CV_m\cos(\omega t)=I_m\sin(\omega t+\pi/2)$. أي أن متجه الطور للتيار $I_m$ يتقدم عن متجه الطور للفولطية $V_m$ بزاوية فرق طور $\Phi=\pi/2$ (ربع دورة).

مقلوب $\omega C$ يسمى رادة السعة $X_C$، وهي المعاكسة التي تبديها المتسعة للتغير في فولطية الدائرة: $X_C=\dfrac{1}{\omega C}=\dfrac{1}{2\pi fC}$، وتقاس بالأوم، وعلى وفق قانون أوم $I_m=\dfrac{V_m}{X_C}$.

• $X_C$ تتناسب عكسياً مع تردد فولطية المصدر $(X_C\propto 1/f)$ بثبوت سعة المتسعة (زيادة التردد بثبوت الفولطية تزيد قراءة الأميتر).
• $X_C$ تتناسب عكسياً مع سعة المتسعة $C$ بثبوت التردد (إدخال عازل بين الصفيحتين يزيد $C$ فيزداد التيار).
• عند الترددات العالية جداً تقل رادة السعة وقد تصل إلى الصفر فتعمل المتسعة عمل مفتاح مغلق (تعد خارج الدائرة).
• عند الترددات الواطئة جداً تزداد رادة السعة إلى مقدار كبير جداً قد يقطع التيار فتعمل المتسعة عمل مفتاح مفتوح، كما في دائرة التيار المستمر.

القدرة في دائرة متسعة ذات سعة صرف

منحني القدرة الآنية دالة جيبية تردده ضعف تردد التيار أو الفولطية، أجزاؤه الموجبة والسالبة متساوية بالمساحة، لذا فإن القدرة المتوسطة لدورة كاملة تساوي صفراً: تُشحن المتسعة خلال ربع الدورة ثم تفرغ جميع شحنتها إلى المصدر خلال الربع الذي يليه، ثم تُشحن بقطبية معاكسة وهكذا، فلا تبدد قدرة لعدم توافر مقاومة.