4.1 Realen kondenzator

Iz e-ELEKTROTEHNIKA plus

Vzporedna vezava kondenzatorja in upora predstavlja osnovno modelno vezje realnega kondenzatorja (slika 1).^[1] Kazalce tokov določajo elementi vezja, frekvenca in kazalec napetosti:

V nadomestnem vezju in v izrazih je tok kondenzatorja predstavljen z dvema, s polnilnim in izolacijskim tokom, čeravno je v resnici nedeljiv; tako moramo razumeti tudi kazalčni diagram.^[2] Izolacijski tok imenujemo izgubni tok, saj je (kot tak) odgovoren za toplotne izgube v realnem kondenzatorju. Od dobrega kondenzatorja pričakujemo, da je kar najbolj podoben idealnemu: da polnilni tok prevladuje nad izgubnim; o tem govori kvaliteta kondenzatorja,

Definira jo kvocient amplitud polnilnega in izgubnega toka, kateremu ustreza tudi tangens absolutne vrednosti faznega kota. Kot imenujemo izgubni kot, pa tangens izgubnega kota.

Za kondenzator, ki ima enovito izolacijo, smo ugotovili, da sta kapacitivnost in izolacijska prevodnost v razmerju snovnih konstant izolanta,

zato je takrat

Kvaliteta takšnega kondenzatorja postane v resnici »ujetnica« prevodniških in dielektričnih lastnosti izolanta oziroma tangensa izgubnega kota izolanta, ki je eden od tistih podatkov, ki so običajno navedeni v tabelah.^[3]

Zgled 1.

Dielektričnost in specifična prevodnost izolanta sta 1,2·10^-11 A·s/V·m in 2,7·10^-10 S/m. Izračunajmo kvaliteto in kot kondenzatorja s tem izolantom pri frekvenci 2 kHz. ⇒ Iz enačb sledi:

Pri še višjih frekvencah bi bil kondenzator že skoraj idealen; pri frekvenci 50 Hz bi bila kvaliteta le še 14, izgubni kot pa že 4 °.

Opombe

1. ↑ Nadgrajeno modelno vezje ima k obstoječemu zaporedno dodana še upor in tuljavo; elementa predstavljata upornost in induktivnost kondenzatorjevih priključnih žičk.
2. ↑ Izjema je enosmerno vzbujanje (
   
   ); tok kondenzatorja je takrat enak izolacijskemu toku.
3. ↑ V tabelah so za različne vrednosti frekvence navedene dielektričnost, specifična prevodnost, prebojna trdnost in
   
   , ki vključuje še posebne, dielektrične izgube (o njih bomo govorili v nadaljevanju).

4 Realnost izmeničnih krogov (višji nivo)

4.2 Realna tuljava (višji nivo)