Resistansi aktif, induktansi dan kapasitansi dalam rangkaian arus bolak-balik.

Perubahan arus, tegangan, dll. d.s. dalam rangkaian arus bolak-balik terjadi dengan frekuensi yang sama, tetapi fase perubahannya secara umum berbeda. Oleh karena itu, jika fasa awal arus secara konvensional dianggap nol, maka fasa awal tegangan akan mempunyai nilai tertentu φ. Dalam kondisi ini, nilai arus dan tegangan sesaat akan dinyatakan dengan rumus berikut:

saya = saya sinωt

kamu = kamu dosa(ωt + φ)

A) Resistansi aktif pada rangkaian arus bolak-balik. Resistansi rangkaian, yang menyebabkan hilangnya energi listrik menjadi energi panas yang tidak dapat diperbaiki efek arus, disebut aktif . Resistansi untuk arus frekuensi rendah ini dapat dianggap sama dengan resistansi R konduktor yang sama untuk arus searah.

Pada rangkaian arus bolak-balik yang hanya mempunyai hambatan aktif, misalnya pada lampu pijar, perangkat pemanas dll., pergeseran fasa antara tegangan dan arus adalah nol, yaitu = 0. Artinya arus dan tegangan pada rangkaian tersebut berubah dalam fasa yang sama, dan energi listrik seluruhnya dihabiskan untuk efek termal arus.

Kita asumsikan bahwa tegangan pada terminal rangkaian berubah menurut hukum harmonik: Dan = kamu t karena ωt.

Seperti dalam kasus ini arus searah, nilai arus sesaat berbanding lurus dengan nilai tegangan sesaat. Oleh karena itu, untuk mencari nilai arus sesaat, Anda dapat menerapkan hukum Ohm:

sefase dengan fluktuasi tegangan.

B) Induktor pada rangkaian arus bolak-balik. Menghubungkan kumparan induktansi ke rangkaian arus bolak-balik L memanifestasikan dirinya sebagai peningkatan resistansi rangkaian. Hal ini dijelaskan oleh fakta bahwa dengan arus bolak-balik e selalu aktif dalam kumparan. d.s. induksi diri, melemahkan arus. Perlawanan XL, yang disebabkan oleh fenomena induksi diri disebut reaktansi induktif. Sejak e. d.s. semakin besar induktansi diri, semakin besar induktansi rangkaian dan semakin cepat perubahan arus, maka reaktansi induktif berbanding lurus dengan induktansi rangkaian L dan frekuensi melingkar arus bolak-balik ω: XL = ωL .

Mari kita tentukan kuat arus pada rangkaian yang mengandung kumparan yang resistansi aktifnya dapat diabaikan. Untuk melakukan ini, pertama-tama kita cari hubungan antara tegangan pada kumparan dan ggl yang diinduksi sendiri di dalamnya. Jika resistansi kumparan adalah nol, maka tegangannya Medan listrik di dalam konduktor setiap saat harus sama dengan nol. Jika tidak, kekuatan arus, menurut hukum Ohm, akan sangat besar.

Kesetaraan kuat medan dengan nol dimungkinkan karena kuatnya medan listrik pusaran Ei, dihasilkan oleh medan magnet bolak-balik, pada setiap titik sama besarnya dan berlawanan arah dengan intensitas medan Coulomb baik, dibuat di konduktor oleh muatan yang terletak di terminal sumber dan di kabel rangkaian.

Dari kesetaraan E saya = -Ek mengikuti itu pekerjaan spesifik dari bidang pusaran(yaitu ggl yang diinduksi sendiri e i) sama besarnya dan berlawanan tanda dengan kerja spesifik medan Coulomb. Mengingat kerja spesifik medan Coulomb sama dengan tegangan pada ujung kumparan, kita dapat menulis: e saya = -i.

Ketika arus berubah menurut hukum harmonik Saya = Aku sin сosωt, emf induksi diri sama dengan: e saya = -Li"= -LωI m cos ωt. Karena e saya = -dan, maka tegangan pada ujung-ujung kumparan menjadi sama

Dan= LωI m cos ωt = LωI m sin (ωt + π/2) = U m sin (ωt + π/2)

dimanakamu m = LωI m - amplitudo tegangan.

Akibatnya, fluktuasi tegangan pada kumparan mendahului fluktuasi arus sefasa sebesar π/2, atau, dengan kata lain, fluktuasi arus keluar fasa dengan fluktuasi tegangan sebesarπ/2.

Jika Anda memasukkan penunjukan XL = ωL, lalu kita dapatkan . Ukuran X L, sama dengan hasil kali frekuensi siklik dan induktansi, disebut reaktansi induktif. Menurut rumusnya , nilai arus berhubungan dengan nilai tegangan dan reaktansi induktif melalui hubungan yang mirip dengan hukum Ohm untuk rangkaian arus searah.

Reaktansi induktif bergantung pada frekuensi ω. Arus searah tidak “memperhatikan” induktansi kumparan sama sekali. Pada ω = 0, reaktansi induktif adalah nol. Semakin cepat perubahan tegangan, semakin besar EMF induksi diri dan semakin kecil amplitudo arus. Perlu dicatat bahwa tegangan melintasi reaktansi induktif mendahului arus dalam fasa.

C) Kapasitor pada rangkaian arus bolak-balik. Arus searah tidak melewati kapasitor, karena terdapat dielektrik di antara pelatnya. Jika kapasitor dihubungkan pada rangkaian DC, maka setelah kapasitor diisi, arus pada rangkaian akan terhenti.

Biarkan kapasitor dihubungkan ke rangkaian arus bolak-balik. Biaya kapasitor (q=CU) karena adanya perubahan tegangan maka berubah terus menerus sehingga terjadilah aliran pada rangkaian arus bolak-balik. Semakin besar kapasitansi kapasitor dan semakin sering diisi ulang, yaitu semakin besar frekuensi arus bolak-balik maka semakin besar pula kuat arusnya.

Hambatan yang disebabkan oleh adanya kapasitansi listrik pada suatu rangkaian arus bolak-balik disebut reaktansi kapasitif X s. Ini berbanding terbalik dengan kapasitansi DENGAN dan frekuensi melingkar ω: Х с =1/ωС.

Mari kita tentukan bagaimana kuat arus berubah seiring waktu dalam rangkaian yang hanya berisi kapasitor, jika hambatan kabel dan pelat kapasitor dapat diabaikan.

Tegangan pada kapasitor u = q/C sama dengan tegangan pada ujung-ujung rangkaian u = U m cosωt.

Oleh karena itu, q/C = Um biaya. Muatan kapasitor berubah menurut hukum harmonik:

q = CU m biayaωt.

Kuat arus, yang merupakan turunan muatan terhadap waktu, sama dengan:

i = q" = -U m Cω sin ωt =U m ωC cos(ωt + π/2).

Karena itu, fluktuasi arus mendahului fluktuasi fase tegangan pada kapasitor sebesarπ/2.

Ukuran X s, kebalikan dari produk ωС dari frekuensi siklik dengan kapasitansi listrik kapasitor disebut kapasitansi. Peran besaran ini mirip dengan peran perlawanan aktif R dalam hukum Ohm. Nilai arus berhubungan dengan nilai tegangan pada kapasitor sama seperti arus dan tegangan berhubungan menurut hukum Ohm untuk suatu bagian rangkaian DC. Hal ini memungkinkan kita untuk mempertimbangkan nilainya X s sebagai resistansi kapasitor terhadap arus bolak-balik (kapasitansi).

Semakin besar kapasitas kapasitor maka semakin besar pula kapasitas kapasitornya lebih terkini mengisi ulang. Hal ini mudah dideteksi dengan peningkatan pijaran lampu seiring dengan peningkatan kapasitansi kapasitor. Meskipun resistansi kapasitor terhadap arus searah tidak terbatas, resistansinya terhadap arus bolak-balik juga terbatas. X s. Ketika kapasitas meningkat, kapasitasnya menurun. Ini juga menurun dengan meningkatnya frekuensi ω.

Sebagai kesimpulan, kami mencatat bahwa selama periode seperempat ketika kapasitor diisi hingga tegangan maksimumnya, energi memasuki rangkaian dan disimpan di kapasitor dalam bentuk energi medan listrik. Pada kuartal periode berikutnya, ketika kapasitor habis, energi ini dikembalikan ke jaringan.

Dari perbandingan rumus XL = ωL Dan Х с =1/ωС Dapat dilihat bahwa induktornya adalah. mewakili resistansi yang sangat besar untuk arus frekuensi tinggi dan resistansi kecil untuk arus frekuensi rendah, dan kapasitor melakukan sebaliknya. Induktif X L dan kapasitif X C resistensi disebut reaktif.

D) Hukum Ohm untuk rangkaian listrik arus bolak-balik.

Sekarang mari kita perhatikan kasus yang lebih umum dari rangkaian listrik di mana sebuah konduktor dengan resistansi aktif dihubungkan secara seri R dan induktansi rendah, kumparan dengan induktansi tinggi L dan resistansi aktif rendah dan kapasitor dengan kapasitas DENGAN

Kita telah melihatnya ketika dihubungkan secara individual ke rangkaian resistansi aktif R, kapasitor dengan kapasitas DENGAN atau kumparan dengan induktansi L Amplitudo arus ditentukan dengan rumus:

; ; Saya m = U m ωC.

Amplitudo tegangan pada resistansi aktif, induktor dan kapasitor berhubungan dengan amplitudo arus sebagai berikut: kamu m = aku m R; U m = saya m ωL;

Pada rangkaian DC, tegangan pada ujung-ujung rangkaian sama dengan jumlah tegangan pada masing-masing bagian rangkaian yang dihubungkan seri. Namun jika diukur tegangan yang dihasilkan pada rangkaian dan tegangan hidup elemen individu rangkaian, ternyata tegangan pada rangkaian (nilai rms) tidak sama dengan jumlah tegangan pada masing-masing elemen. Mengapa demikian? Faktanya adalah fluktuasi tegangan harmonik aktif berbagai bidang rangkaiannya tidak sefase satu sama lain.

Memang benar, arus pada setiap saat adalah sama di semua bagian rangkaian. Artinya amplitudo dan fasa arus yang mengalir melalui daerah yang mempunyai hambatan kapasitif, induktif dan aktif adalah sama. Namun, hanya pada resistansi aktif osilasi tegangan dan arus berada dalam fase. Pada kapasitor, fluktuasi tegangan tertinggal satu fase di belakang fluktuasi arus sebesar π/2, dan pada induktor, fluktuasi tegangan menyebabkan fluktuasi arus sebesar π/2. Jika kita memperhitungkan pergeseran fasa antara tegangan tambahan, ternyata seperti ini

Untuk memperoleh persamaan ini, Anda harus dapat menambahkan osilasi tegangan yang keluar fasa relatif satu sama lain. Cara termudah untuk melakukan penjumlahan beberapa getaran harmonik adalah dengan menggunakan diagram vektor. Ide metode ini didasarkan pada dua prinsip yang cukup sederhana.

Pertama, proyeksi vektor dengan modulus x m yang berputar dengan kecepatan sudut konstan menghasilkan osilasi harmonik: x = x m biaya

Kedua, ketika menjumlahkan dua vektor, proyeksi vektor total sama dengan jumlah proyeksi vektor-vektor yang ditambahkan.

Diagram vektor osilasi listrik pada rangkaian yang ditunjukkan pada gambar akan memungkinkan kita memperoleh hubungan antara amplitudo arus dalam rangkaian ini dan amplitudo tegangan. Karena kuat arusnya sama di semua bagian rangkaian, akan lebih mudah untuk mulai membuat diagram vektor dengan vektor arus Aku. Kami akan menggambarkan vektor ini sebagai panah horizontal. Tegangan pada resistansi aktif sefasa dengan arus. Oleh karena itu vektor UmR, harus searah dengan vektor Aku. Modulusnya adalah UmR = ImR

Fluktuasi tegangan pada reaktansi induktif mendahului fluktuasi arus sebesar π/2, dan vektor yang sesuai kamum L harus diputar relatif terhadap vektor Aku oleh π/2. Modulusnya adalah kamu m L = aku m ωL. Jika kita berasumsi bahwa pergeseran fasa positif berhubungan dengan rotasi vektor berlawanan arah jarum jam, maka vektor kamum L kamu harus belok kiri. (Tentu saja, seseorang dapat melakukan yang sebaliknya.)

Modulusnya adalah UmC =saya m /ωC. Untuk mencari vektor tegangan total Um Anda perlu menambahkan tiga vektor: 1) U mR 2) U m L 3) U mC

Pertama, akan lebih mudah untuk menambahkan dua vektor: U m L dan U m C

Modulus jumlah ini sama dengan , jika ωL > 1/ωС. Hal ini persis seperti yang ditunjukkan pada gambar. Setelah ini, tambahkan vektor ( kamumL + kamumC) dengan vektor UmR kita mendapatkan vektor Um, menggambarkan fluktuasi tegangan dalam jaringan. Menurut teorema Pythagoras:

Dari persamaan terakhir Anda dapat dengan mudah menemukan amplitudo arus dalam rangkaian:

Jadi, karena pergeseran fasa antara tegangan di berbagai bagian rangkaian, resistansi total Z rangkaian yang ditunjukkan pada gambar dinyatakan sebagai berikut:

Dari amplitudo arus dan tegangan, kita dapat beralih ke nilai efektif besaran berikut:

Ini adalah hukum Ohm untuk arus bolak-balik pada rangkaian yang ditunjukkan pada Gambar 43. Nilai sesaat arus berubah secara harmonis terhadap waktu:

Saya = saya cos (ωt+ φ), dimana φ adalah perbedaan fasa antara arus dan tegangan dalam jaringan. Itu tergantung pada frekuensi ω dan parameter rangkaian R, L, S.

e) Resonansi pada suatu rangkaian listrik. Saat mempelajari getaran mekanis paksa, kami berkenalan dengan fenomena penting - resonansi. Resonansi diamati ketika frekuensi alami osilasi sistem bertepatan dengan frekuensi gaya eksternal. Pada gesekan rendah terjadi peningkatan tajam dalam amplitudo osilasi paksa pada kondisi tunak. Kebetulan hukum osilasi mekanik dan elektromagnetik segera memungkinkan seseorang untuk menarik kesimpulan tentang kemungkinan resonansi dalam suatu rangkaian listrik, jika rangkaian tersebut merupakan rangkaian osilasi dengan frekuensi osilasi alami tertentu.

Amplitudo arus selama osilasi paksa dalam rangkaian, yang terjadi di bawah pengaruh tegangan eksternal yang bervariasi secara harmonis, ditentukan oleh rumus:

Pada tegangan tetap dan diberikan nilai R, L dan C , arus mencapai maksimum pada frekuensi ω yang memenuhi hubungan tersebut

Amplitudo ini sangat besar pada frekuensi rendah R. Dari persamaan ini kita dapat menentukan nilai frekuensi siklik arus bolak-balik dimana arusnya maksimum:

Frekuensi ini bertepatan dengan frekuensi osilasi bebas pada rangkaian dengan resistansi aktif rendah.

Peningkatan tajam dalam amplitudo osilasi arus paksa dalam rangkaian osilasi dengan resistansi aktif rendah terjadi ketika frekuensi tegangan bolak-balik eksternal bertepatan dengan frekuensi alami rangkaian osilasi. Inilah fenomena resonansi pada rangkaian osilasi listrik.

Bersamaan dengan peningkatan kekuatan arus pada resonansi, tegangan melintasi kapasitor dan induktor meningkat tajam. Tekanan-tekanan ini menjadi identik dan berkali-kali lipat lebih besar daripada tekanan eksternal.

Benar-benar,

kamu m, c, res =

kamu m, l,res =

Tegangan eksternal berhubungan dengan arus resonansi sebagai berikut:

kamu = . Jika Itu U m , C ,res = U m , L ,res >> U m

Pada resonansi, pergeseran fasa antara arus dan tegangan menjadi nol.

Memang, fluktuasi tegangan pada induktor dan kapasitor selalu terjadi dalam antifase. Amplitudo resonansi tegangan ini sama. Akibatnya, tegangan pada kumparan dan kapasitor terkompensasi sepenuhnya satu sama lain, dan penurunan tegangan hanya terjadi pada resistansi aktif.

Pergeseran fasa nol antara tegangan dan arus pada resonansi memastikan kondisi optimal untuk menerima energi dari sumbernya tegangan AC ke dalam rantai. Ada analogi lengkap dengan getaran mekanis: pada resonansi, gaya eksternal (analog dengan tegangan dalam suatu rangkaian) sefase dengan kecepatan (analog dengan arus).

Resistansi pada rangkaian AC

Arus listrik dalam konduktor secara kontinyu dikaitkan dengan medan magnet dan listrik. Elemen yang menjadi ciri konversi energi elektromagnetik menjadi panas disebut resistansi aktif (dilambangkan R). Perwakilan yang khas resistensi aktif adalah resistor, lampu pijar, oven listrik dll.

Reaktansi induktif. Rumus reaktansi induktif.

Elemen yang terkait dengan ketersediaan saja Medan gaya, disebut induktansi. Kumparan, belitan, dan lain-lain memiliki induktansi. Rumus reaktansi induktif:

di mana L adalah induktansi.

Kapasitansi. Rumus kapasitansi.

Unsur yang berhubungan dengan adanya medan listrik disebut kapasitansi. Kapasitor, saluran listrik panjang, dll. memiliki kapasitansi. Rumus kapasitansi:

di mana C adalah kapasitas.

Resistensi total. Rumus hambatan total.

Konsumen nyata energi listrik perlawanan mungkin juga memiliki arti yang kompleks. Dengan adanya resistansi R aktif dan L induktif, nilai resistansi total Z dihitung menggunakan rumus:

Demikian pula, resistansi total Z dihitung untuk rangkaian R aktif dan resistansi kapasitif C.

Sekarang mari kita asumsikan bahwa suatu bagian rangkaian mengandung kapasitor C, dan resistansi dan induktansi bagian tersebut dapat diabaikan, dan mari kita lihat menurut hukum apa tegangan pada ujung bagian akan berubah dalam kasus ini. Mari kita nyatakan tegangan antar titik A Dan B melalui kamu dan kita akan menghitung muatan kapasitor Q dan kekuatan saat ini Saya positif jika sesuai dengan Gambar 4. Kemudian

dan maka dari itu

Jika arus dalam suatu rangkaian berubah menurut hukum

maka muatan kapasitor sama dengan

.

Konstanta integrasi Q 0 di sini menunjukkan muatan konstan kapasitor yang berubah-ubah, tidak terkait dengan fluktuasi arus, dan oleh karena itu kami akan menempatkan . Karena itu,

. (2)

Membandingkan (1) dan (2), kita melihat bahwa dengan osilasi arus sinusoidal pada rangkaian, tegangan melintasi kapasitor juga berubah sesuai dengan hukum kosinus. Namun, fluktuasi tegangan pada kapasitor tidak sefase dengan fluktuasi arus sebesar p/2. Perubahan arus dan tegangan dari waktu ke waktu ditunjukkan secara grafis pada Gambar 5. Hasil yang diperoleh memiliki arti fisik yang sederhana. Tegangan pada kapasitor pada waktu tertentu ditentukan oleh muatan yang ada pada kapasitor. Namun muatan ini dibentuk oleh arus yang sebelumnya mengalir pada tahap osilasi awal. Oleh karena itu, fluktuasi tegangan tertinggal dari fluktuasi arus.

Rumus (2) menunjukkan bahwa amplitudo tegangan melintasi kapasitor adalah sama dengan

Membandingkan ungkapan ini dengan hukum Ohm untuk bagian rangkaian dengan arus searah (), kita melihat kuantitasnya

Memainkan peran resistansi suatu bagian rangkaian, itu disebut kapasitansi. Kapasitansi bergantung pada frekuensi w, dan pada frekuensi tinggi, kapasitansi kecil sekalipun dapat menimbulkan resistansi yang sangat kecil terhadap arus bolak-balik. Penting untuk dicatat bahwa kapasitansi menentukan hubungan antara amplitudo, dan bukan nilai arus dan tegangan sesaat.

Kekuatan seketika arus bolak-balik

berubah seiring waktu menurut hukum sinusoidal dengan frekuensi dua kali lipat. Selama waktu dari 0 hingga T/4 dayanya positif, dan pada kuartal berikutnya arus dan tegangannya miliki tanda-tanda yang berlawanan dan kekuatannya menjadi negatif. Karena nilai rata-rata selama periode osilasi suatu besaran adalah nol, maka kekuatan rata rata AC pada kapasitor.

Kapasitor, seperti resistor, adalah salah satu elemen perangkat teknik radio yang paling banyak jumlahnya. Sifat utama kapasitor adalah kemampuan untuk mengakumulasi muatan listrik . Parameter utama sebuah kapasitor adalah miliknya kapasitas .

Semakin besar luas pelatnya dan semakin tipis lapisan dielektrik di antara keduanya, semakin besar kapasitansi kapasitor. Satuan dasar kapasitansi listrik adalah farad (disingkat F), dinamai menurut nama fisikawan Inggris M. Faraday. Namun, 1 F adalah kapasitas yang sangat besar. Bola dunia, misalnya, mempunyai kapasitas kurang dari 1 F. Dalam teknik kelistrikan dan radio, digunakan satuan kapasitas yang sama dengan sepersejuta farad, yang disebut mikrofarad (disingkat uF) .

Kapasitansi kapasitor terhadap arus bolak-balik bergantung pada kapasitansi dan frekuensi arusnya: semakin besar kapasitansi kapasitor dan frekuensi arus, semakin rendah kapasitansinya.

Kapasitor keramik memiliki kapasitansi yang relatif kecil - hingga beberapa ribu pikofarad. Mereka ditempatkan di sirkuit di mana arus frekuensi tinggi mengalir (rangkaian antena, sirkuit osilasi) untuk komunikasi di antara mereka.

Kapasitor paling sederhana terdiri dari dua konduktor arus listrik, misalnya: - dua piring logam, disebut pelat kapasitor, dipisahkan oleh bahan dielektrik, misalnya: - udara atau kertas. Semakin besar luas pelat kapasitor dan semakin dekat letaknya satu sama lain, semakin besar kapasitansi listrik perangkat tersebut. Jika sumber arus searah dihubungkan ke pelat kapasitor, maka akan timbul arus jangka pendek pada rangkaian yang dihasilkan dan kapasitor akan diisi dengan tegangan yang sama dengan tegangan sumber arus. Anda mungkin bertanya: mengapa arus muncul pada rangkaian yang terdapat dielektrik? Ketika kita menghubungkan sumber arus ke kapasitor, elektron dalam konduktor rangkaian yang dihasilkan mulai bergerak menuju kutub positif sumber arus, membentuk aliran elektron jangka pendek ke seluruh rangkaian. Akibatnya, pelat kapasitor, yang dihubungkan ke kutub positif sumber arus, kehabisan elektron bebas dan bermuatan positif, dan pelat lainnya diperkaya dengan elektron bebas sehingga bermuatan negatif. Setelah kapasitor terisi, arus jangka pendek dalam rangkaian, yang disebut arus pengisian kapasitor, akan berhenti.

Jika sumber arus diputus dari kapasitor, maka kapasitor akan terisi daya. Dielektrik mencegah perpindahan kelebihan elektron dari satu pelat ke pelat lainnya. Tidak akan ada arus di antara pelat kapasitor, dan energi listrik yang terkumpul akan terkonsentrasi di dalamnya Medan listrik dielektrik. Tetapi segera setelah pelat kapasitor bermuatan dihubungkan dengan semacam konduktor, elektron “kelebihan” dari pelat bermuatan negatif akan melewati konduktor ini ke pelat lain yang tidak ada, dan kapasitor akan habis. Dalam hal ini, arus jangka pendek juga timbul pada rangkaian yang dihasilkan, yang disebut arus pelepasan kapasitor. Jika kapasitas kapasitor besar dan diisi dengan tegangan yang signifikan, saat pelepasannya akan disertai dengan munculnya percikan api yang signifikan dan suara berderak. Sifat kapasitor untuk mengakumulasi muatan listrik dan melepaskannya melalui konduktor yang terhubung dengannya digunakan dalam rangkaian osilasi penerima radio.

Kapasitor(dari lat. kondensat- "kompak", "menebal") - jaringan dua terminal dengan nilai kapasitansi tertentu dan konduktivitas rendah; alat untuk mengumpulkan muatan dan energi medan listrik. Kapasitor adalah komponen elektronik pasif. Dalam bentuknya yang paling sederhana, desainnya terdiri dari dua elektroda berbentuk pelat (disebut lapisan), dipisahkan oleh dielektrik yang ketebalannya kecil dibandingkan dengan dimensi pelat (lihat gambar). Kapasitor yang digunakan secara praktis memiliki banyak lapisan elektroda dielektrik dan multilayer, atau strip dielektrik dan elektroda bergantian, digulung menjadi silinder atau paralelepiped dengan empat tepi membulat (karena belitan). Sebuah kapasitor dalam rangkaian DC dapat menghantarkan arus pada saat dihubungkan ke rangkaian (terjadi pengisian atau pengisian ulang kapasitor); pada akhir proses transien, tidak ada arus yang mengalir melalui kapasitor, karena pelat-pelatnya dipisahkan oleh sebuah dielektrik. Dalam rangkaian arus bolak-balik, ia melakukan osilasi arus bolak-balik melalui pengisian ulang siklik kapasitor, ditutup dengan apa yang disebut arus bias.

Dari sudut pandang metode amplitudo kompleks, kapasitor mempunyai impedansi kompleks

,

Di mana J - satuan imajiner, ω - frekuensi siklik ( rad/s) mengalir arus sinusoidal, F - frekuensi masuk Hz, C - kapasitas kapasitor ( farad). Oleh karena itu, reaktansi kapasitor sama dengan: . Untuk arus searah, frekuensinya nol, sehingga reaktansi kapasitor tidak terbatas (idealnya).

Frekuensi resonansi kapasitor adalah

Pada f > f P Kapasitor dalam rangkaian AC berperilaku seperti induktor. Oleh karena itu, disarankan untuk menggunakan kapasitor hanya pada frekuensi F< f P , yang resistansinya bersifat kapasitif. Biasanya, frekuensi operasi maksimum kapasitor kira-kira 2-3 kali lebih rendah dari frekuensi resonansi.

Kapasitor dapat menyimpan energi listrik. Energi kapasitor bermuatan:

Di mana kamu - tegangan (perbedaan potensial) yang mengisi kapasitor.