Конденсатор на змінному струмі

При підключенні до конденсатора змінної синусоїдальної напруги u = U_m sin wt в колі з конденсатором виникає струм

де .

Останній вираз є виразом закону Ома для кола з ємністю. В аргументі синусу (+90°) свідчить, що в колі з ємністю струм випереджає за фазою напругу на 90°.

Струм досягає максимального значення в ті моменти часу, коли напруга дорівнює нулю. При максимальній напрузі струм припиняється (=0).

 

Можливі векторні діаграми:

 

 

Значення 1/(wС) має розмірність опору (Ом) і називається реактивним опором ємності або ємнісним опором (позначається Х_С) .

Якщо ємність конденсатора виразити в мікрофарадах, то реактивний ємкісний опір . Для постійного струму, коли f = 0, Х_С = ¥.

Потужність, що споживає конденсатор, визначається аналогічно потужності індуктивності. Отже в конденсаторі здійснюється періодичний обмін енергією між зовнішнім джерелом і електричним полем. Середня (активна) потужність дорівнює нулю.

Для кількісної оцінки інтенсивності обміну електричною енергією між джерелом і конденсатором введене поняття реактивної потужності Q_С = UI = I² X_С.