Емкостный элемент в цепи синусоидального тока

Емкость отражает явление накапливания энергии электрического поля и характеризуется зависимостью заряда q от напряжения:

Мгновенное значение напряжения на конденсаторе:

Пусть

тогда напряжение на конденсаторе:

Это напряжение отстает от тока на угол π/2. Векторы тока и напряжения приведены на рис.2.6 б.

Закон Ома для емкости:

где - емкостное сопротивление, измеряется в омах (Ом). Емкостное сопротивление уменьшается с ростом частоты. Зависимость X_C от частоты приведена на рис.2.6в. Мгновенная мощность на конденсаторе:

Q- реактивная мощность конденсатора. Временные диаграммы i(t),u_C(t),p(t) приведены на рис.2.6г. Среднее значение мощности равно нулю, т.е. рассеивание мощности или потери отсутствуют. Энергия электрического поля в конденсаторе равна:

График W_C(t) приведен на рис.2.5д. Максимальная энергия электрического поля равна:

Так как:

то

Здесь j⋅x_C - емкостное сопротивление в комплексной форме. Закон Ома в комплексной форме:

Векторы Ú_C и Í приведены на рис. 2.5е.