Jaki jest związek między zdolnością kondensatorów do odfiltrowywania wysokich częstotliwości a równaniem i = C dv / dt?
Dzięki
Komentarze
- Coś do przemyślenia: kondensatory mogą być również używane do filtrowania niskich częstotliwości. Proponuję również przeczytać stronę Wikipedii i trochę pomyśleć, a następnie przyjść tutaj, jeśli Twoje pytanie nie jest ' t odpowiedział.
- Zastanów się, co mówi ci równanie, dv / dt oznacza szybkość zmian napięcia w stosunku do czasu, mniejsza szybkość zmian (na przykład niższa częstotliwość) oznacza niższy prąd i odwrotnie, skrajnym przypadkiem jest DC, gdzie dv / dt = 0, więc prąd musi wynosić zero
- Najpierw narysuj schemat jednobiegunowego dolnoprzepustowego filtra RC. Następnie ręcznie ' odtwórz filtr ', przechodząc przez krok po kroku, co się dzieje, gdy zastosujesz do niego sygnał. Zaprogramowanie arkusza kalkulacyjnego w tym celu może być bardzo pouczające, znacznie bardziej pouczające na twoim etapie edukacji niż po prostu włożenie obwodu do SPICE i zobaczenie, co się stanie, chociaż ta ostatnia jest również przydatna. Zastosuj różne częstotliwości. Powtarzaj aż do świtu realizacji. Kluczem jest tutaj wykonanie matematyki. Potrzebujesz i = Cdv / dt, aby obliczenia działały, i zobaczysz, co dzieje się w symulacji.
- Jeśli amplituda napięcia sinusoidalnego na kondensatorze wynosi 1 V, a częstotliwość to \ $ \ small \ omega \ $, prąd wyniesie \ $ i = C \ frac {d} {dt} sin (\ omega t) = \ omega C \: cos (\ omega t) \ $. Zatem aktualna amplituda (\ $ \ small = \ omega C \ $) będzie wynosić zero, gdy \ $ \ small \ omega = 0 \ $ i będzie wzrastać, gdy \ $ \ omega \ $ wzrośnie.
Odpowiedź
Filtr nie może polegać wyłącznie na kondensatorze. Musi współpracować z innym elementem, zwykle na przykład rezystorem. Impedancja kondensatora jest powiązana ze wzorem I = C dv / dt w tym sensie, że jeśli dv / dt staje się większa (większa zmiana napięcia w stosunku do czasu), to prąd również się zwiększa.
Biorąc pod uwagę, że fala sinusoidalna o wyższej częstotliwości ma większe dv / dt w porównaniu z falą sinusoidalną o niższej częstotliwości, prawdopodobnie możesz rozpoznać, że prąd rośnie przy większej częstotliwości.
Jeśli rezystor i kondensator są używane do utworzenia dzielnika potencjału w ten sposób: –
Możesz rozpoznać, że przy wyższych częstotliwościach do kondensatora przepływa więcej prądu niż przy niższych częstotliwościach. Oznacza to, że rezystor „obniża” więcej napięcia sygnału przy wyższych częstotliwościach z powodu zwiększonego przepływu prądu, a to oznacza, że amplituda sygnału wyjściowego jest mniejsza, gdy na wejście podawane są wyższe częstotliwości.
Ten obwód jest filtr dolnoprzepustowy, ale jeśli zamienisz pozycje R i C, otrzymasz filtr górnoprzepustowy.