Цепь синусоидального тока с емкостью С

Если к конденсатору емкостью С (рис. 3.15) приложить сину­соидальное напряжение

u(t) = U_m cos (ω t + ψ _u), то в цепи потечет ток

Следовательно, сдвиг фаз между напряжением и током в цепи с емкостью равен φ = ψ _u - ψ _i=π /2 т.е. ток, протекающий через конденсатор, опережает приложенное к нему напряжение по фазе на π /2 (рис. 3.16).

Комплексное сопротивление цепи с емкостью

где b_c=1/ω C — емкостное сопротивление.

Емкостное сопротивление х_с имеет размерность сопротивления

Физический смысл этого х_с = 1/ ω С обратно пропорционально частоте (рис. 3.17). При ω = 0, что соответствует постоянному сопротивления за­ключается в препятствии прохождению тока, оказываемом напряжением конденсатора, возни­кающим на его обкладках при прохождении тока, т. е. при его заряде. Сопротивление току, оно равно бесконечности, т. е. конденсатор постоянный ток не пропу­скает. С увеличением ω оно уменьшается.

Комплексная проводимость рассматриваемой цепи

(3.19)

где b_c=ω C — емкостная проводимость.

Из выражений (3. 18) и (3. 19) видно, что комплексное сопро­тивление и комплексная проводимость цепи с емкостью являются мнимыми величинами, т. е. сопротивление и проводимость рас­сматриваемой цепи являются чисто реактивными.