1.5 ความจุในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ

ความจุในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ

ตัวจุหรือเครื่องเก็บประจุไฟฟ้าที่เคยเรียนมาแล้วในเรื่องไฟฟ้าสถิตประกอบไปด้วยแผ่นโลหะมีฉนวนกั้นอยู่ตรงกลาง ดังนั้นเมื่อนำมาใช้ในวงจรไฟฟ้า จึงถือว่าวงจรขาด กระแสไฟฟ้าไม่สามารถเคลื่อนที่ผ่านระหว่างแผ่นของตัวจุได้ อย่างไรก็ตามในความเป็นจริงจะมีกระแสไฟฟ้าชั่วขณะที่เกิดขึ้นทำให้มีประจุไฟฟ้าที่แผ่นบวกและเหนี่ยวนำให้เกิดประจุไฟฟ้าลบที่แผ่นลบ จนประจุเต็มแล้วก็จะหยุดทำหน้าที่เหมือนวงจรเปิดต่อไป ดังรูป



รูปที่ 2 เครื่องเก็บประจุกับไฟฟ้ากระแสสลับ


ดังนั้น เครื่องเก็บประจุไฟฟ้า ในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับจึงมีคุณสมบัติต่างกับเมื่อใช้ในวงจรไฟฟ้ากระแสตรง เทือใช้กับไฟฟ้าสลับจะให้ผลดังนี้


รูปที่ 3 ผลของกระแสไฟฟ้าแบบสลับกับเครื่องเก็บประจุ


เขียนสมการเปลี่ยนแปลงได้ดัง


ผลที่เกิดขึ้นจะเห็นได้ว่าเฟสของกระแสไฟฟ้าและความต่างศักย์ไฟฟ้าไม่ตรงกัน โดยกระแสไฟฟ้าจะมีเฟสนำหน้า ความต่างศักย์ไฟฟ้าเป็นมุม 90 ํ เรเดียน และเกิดความต้านทานไฟฟ้ากระแสสลับตามสูตร จะเห็นได้ว่าถ้าความถี่สูงขึ้นค่าความต้านทานนี้จะน้อยลง ถ้าเป็น


ไฟฟ้ากระแสตรงความถี่จะเป็นศูนย์ ค่าความต่านทาน


ค่าความต้านทานไฟฟ้ากระแสสลับ นี้เรียกว่า ความต้านทานเชิงความจุ