Encontrar o poder ea energia de um capacitor

Capacitores armazenam energia para uso posterior. A potência instantânea de um condensador é o produto da sua tensão instantânea e corrente instantânea. Para encontrar a potência instantânea do capacitor, é necessário o seguinte definição de potência, que se aplica a qualquer dispositivo:

o subscrito C denota um dispositivo de capacitância (surpresa!). Substituindo o atual por um capacitor nesta equação dá-lhe o seguinte:

Assumindo a zero da tensão inicial, a energia W_C(T) armazenado por unidade de tempo é o poder. Integrando esta equação dá-lhe a energia armazenada em um capacitor:

A equação de energia implica que a energia armazenada em um capacitor é sempre positivo. O capacitor absorve energia de um circuito quando armazenar energia. O capacitor libera a energia armazenada na entrega de energia para o circuito.

Para um exemplo numérico, olhar para o diagrama superior esquerda mostrado aqui, que mostra como as variações de tensão através de um 0.5- # 956-F capacitor. Tente calcular a energia eo poder do capacitor.

A inclinação da variação de tensão (derivado de tempo) é a quantidade de corrente que flui através do condensador. Uma vez que o declive é constante, a corrente através do condensador é constante para as pistas de dados. Para este exemplo, calcular o declive para cada intervalo de tempo no gráfico como se segue:

Multiplicar as pistas pela capacitância (em farads) para obter a corrente de condensador durante cada intervalo. A capacidade é de 0,5 # 956-M, ou 0,5 x 10^-6 F, por isso aqui estão as correntes:

Você vê o gráfico das correntes calculados no diagrama superior direito mostrado aqui.

Você encontra o poder multiplicando a corrente e tensão, resultando no gráfico inferior esquerdo mostrado aqui. Finalmente, você pode encontrar a energia através do cálculo (# 189-)C[v_C(t)]². Quando você fizer isso, você recebe o gráfico inferior direito mostrado aqui. Aqui, a energia do capacitor aumenta quando se está absorvendo energia e diminui quando se está entregando o poder.