Hvad er forholdet mellem kondensatorens evne til at filtrere høje frekvenser ud og ligningen i = C dv / dt?
Tak
Kommentarer
- Noget at tænke på: kondensatorer kan også bruges til at filtrere lave frekvenser. Jeg vil også foreslå at læse Wikipedia-siden og meditere lidt og derefter komme her, hvis dit spørgsmål ikke er ' t svarede.
- Tænk over, hvad ligningen fortæller dig, dv / dt betyder en hastighed på ændring af spænding i forhold til tid, lavere ændringsrate (for eksempel lavere frekvens) betyder lavere strøm og viceversa, ekstreme tilfælde er DC, hvor dv / dt = 0, så strømmen skal være nul
- Tegn først skematisk af et enkeltpols lavpas RC-filter. Derefter ' afspil filter ' ved at gå gennem hvad der sker, når du anvender et signal til det. Det kan være meget lærerigt at programmere et regneark til at gøre dette, langt mere lærerigt på dit uddannelsesstadium end blot at sætte kredsløbet i SPICE og se hvad der sker, selvom sidstnævnte også er nyttigt. Anvend forskellige frekvenser. Gentag indtil realiseringen begynder. Nøglen her er for dig at lave matematik. Du har brug for i = Cdv / dt for at få matematikken til at fungere, og du kan se, hvad der sker i simuleringen.
- Hvis amplituden af den sinusformede spænding over kondensatoren er 1V, og frekvensen er \ $ \ small \ omega \ $, den aktuelle vil være \ $ i = C \ frac {d} {dt} sin (\ omega t) = \ omega C \: cos (\ omega t) \ $. Så den aktuelle amplitude (\ $ \ small = \ omega C \ $) vil være nul, når \ $ \ small \ omega = 0 \ $, og vil stige, når \ $ \ omega \ $ stiger.
Svar
Et filter kan ikke stole på en kondensator alene. Det skal arbejde sammen med en anden komponent, for eksempel normalt en modstand. Impedansen af en kondensator er relateret til formlen I = C dv / dt, at hvis dv / dt bliver større (en større ændring i spænding i forhold til tid), så bliver strømmen også større.
I betragtning af at en sinusbølge med en højere frekvens har en større dv / dt sammenlignet med en en sinusbølge med en lavere frekvens, kan du sandsynligvis genkende, at strømmen øges for en større frekvens.
Hvis en modstand og kondensator bruges til at danne en potentiel skillevæg som denne: –
Du kan muligvis genkende, at der ved højere frekvenser strømmer mere strøm ind i kondensatoren end for lavere frekvenser. Dette betyder, at modstanden “falder” mere signalspænding ved højere frekvenser på grund af det øgede strømflow, og dette betyder, at udgangssignalets amplitude er mindre, når højere frekvenser præsenteres for indgangen.
Dette kredsløb er et lavpasfilter, men hvis du bytter positionerne R og C, får du et højpasfilter.