Vad är förhållandet mellan kondensatorns förmåga att filtrera bort höga frekvenser och ekvationen i = C dv / dt?
Tack
Kommentarer
- Något att tänka på: kondensatorer kan också användas för att filtrera låga frekvenser. Jag föreslår också att du läser Wikipedia-sidan och mediterar lite och sedan kommer hit om din fråga inte är ' t svarade.
- Tänk på vad ekvationen säger dig, dv / dt betyder en spänningsförändringshastighet med avseende på tid, lägre förändringshastighet (till exempel lägre frekvens) betyder lägre ström och vice versa, extrema fall är DC där dv / dt = 0 så att strömmen måste vara noll
- Rita först schemat för ett enpoligt lågpass RC-filter. Spela sedan manuellt ' filter ' genom att gå igenom vad som händer när du applicerar en signal på den. Det kan vara väldigt lärorikt att programmera ett kalkylblad för att göra detta, mycket mer lärorikt i ditt utbildningsskede än att helt enkelt sätta in kretsen i SPICE och se vad som händer, även om det senare är användbart. Tillämpa olika frekvenser. Upprepa tills realiseringen börjar. Nyckeln här är att du ska göra matte. Du behöver i = Cdv / dt för att matematiken ska fungera och du ser vad som händer i simuleringen.
- Om amplituden för sinusformad spänning över kondensatorn är 1V och frekvensen är \ $ \ small \ omega \ $, den nuvarande kommer att vara \ $ i = C \ frac {d} {dt} sin (\ omega t) = \ omega C \: cos (\ omega t) \ $. Så nuvarande amplitud (\ $ \ small = \ omega C \ $) kommer att vara noll när \ $ \ small \ omega = 0 \ $ och kommer att öka när \ $ \ omega \ $ ökar.
Svar
Ett filter kan inte lita på en kondensator ensam. Det måste fungera tillsammans med en annan komponent, vanligtvis ett motstånd till exempel. Impedansen hos en kondensator är relaterad till formeln I = C dv / dt genom att om dv / dt blir större (en större förändring i spänning med avseende på tid) så blir också strömmen större.
Med tanke på att en sinusvåg med en högre frekvens har en större dv / dt jämfört med en en sinusvåg med en lägre frekvens, kan du förmodligen känna igen att strömmen ökar för en större frekvens.
Om ett motstånd och kondensator används för att bilda en potentialavdelare så här: –
Du kanske känner igen att för högre frekvenser strömmar mer ström in i kondensatorn än för lägre frekvenser. Detta innebär att motståndet ”tappar” mer signalspänning vid högre frekvenser på grund av det ökade strömflödet och detta betyder att utsignalens amplitud är mindre när högre frekvenser presenteras för ingången.
Denna krets är ett lågpassfilter men om du byter positionerna för R och C får du ett högpassfilter.