как напряжение фильтруется конденсатором Опции

[Constantine]

Как напряжение фильтруется конденсатором?
Объясните, опишите процесс c точки зрения электронов.

[Dmitry_G]

С точки зрения каго-каго???

[Гость_Гость_Constantine_*_*]

Может не точно выразился.
В импульсных блоках питания имеется входной фильтр, состоящий из конденсатора.
Не понятна теория, как он фильтрует напряжение?

[RomanNV]

Знаете такой Шотландский музыкальный инструмент- Волынка?
Это такой кожанный мешок с дудками.
Так вот, волынщик надувает этот мешок импульсами, а звук волынки постоянный и не прерывается. Потому, что в мешке создаётся запас воздуха, который расходуется пока волынщик не дует. Вот в данной системе кожанный мешок и является конденсатором, а молекулы воздуха- электронами.
Волынщик дует- мешок (конденсатор) заряжается.
Волынщик не дует- мешок (конденсатор) разряжается.
На выходе имеем сглаженный и равномерный поток воздуха.

[DoctorGauss]

Как напряжение фильтруется конденсатором?
Объясните, опишите процесс c точки зрения электронов.

Если коротко, то ответ "никак".
А если чуть подробней...

Условимся.
Во-первых, род тока - переменный.
Во-вторых, ток несинусоидальный.
Цель фильтрации - приблизить формы тока и напряжения к синусоиде.
Это надо обозначить, на всякий случай, а то мало ли что вы имели ввиду, когда задавали вопрос.

Фильтр состоит, как минимум, из конденсатора и катушки индуктивности, и настраивается на определенную частоту гармоники напряжения.

Гармоники – это синусоидальные волны суммирующиеся с фундаментальной (основной) частотой 50 Гц (т.е 1-я гармоника=50 Гц, 5-я гармоника = 250 Гц). Любая комплексная форма синусоиды может быть разложена на составляющие частоты, таким образом комплексная синусоида есть сумма определенного числа четных или нечетных гармоник с меньшими или большими величинами.

Отсюда.
Конденсатор и катушка соединяются последовательно друг с другом (фильтр включается параллельно нагрузке).
Учитывая, что с ростом частоты сопротивление катушки индуктивности увеличивается, а конденсатора уменьшается, при определенной частоте напряжения сопротивление фильтра уменьшается до нуля (происходит "резонанс напряжений"). Если настроить частоту фильтра на частоту одной из гармоник (k-гармоники, k>1) напряжения, тогда ток k-гармоники будет проходить по ветви с фильтром и отсутствовать в нагрузке. Следовательно, форма напряжения на нагрузке не будет искажаться этой гармоникой и будет "ближе" к синусоиде. Для нескольких гармоник устанавливаются несколько фильтров, настраиваемых каждый на свою частоту (гармонику).

Подробней (с формулами) можно почитать:
- Резонансные явления в цепях несинусоидального тока.;
- Электрические фильтры;
- Резонансы в цепях синусоидального тока,
или в любой книжке ТОЭ.

Следует учесть, что объяснение приводилось для частного случая - заграждающего (режекторного) фильтра (исходя из формулировки вопроса). Возможно, для более глубокого изучения вопроса фильтрации следует ознакомиться с принципом работы низкочастотного (сглаживающего), высокочастотного и полосового фильтров.

Сообщение отредактировал DoctorGauss - 19.6.2011, 12:29

[doro]

Знаете такой Шотландский музыкальный инструмент- Волынка?...

Великолепно! лучшего определения я не встречал.

[Constantine]

Всем спасибо разобрался.
Вот ключевые моменты

Свойство конденсаторов оказывать большое сопротивление токам низкой частоты и легко пропускать токи высокой частоты широко используется в схемах аппаратуры связи.
С помощью конденсаторов, например, достигается необходимое для работы схем разделение постоянных токов и токов низкой частоты от токов высокой частоты.
Если нужно преградить путь току низкой частоты в высокочастотную часть схемы, последовательно включается конденсатор небольшой емкости. Он оказывает большое сопротивление низкочастотному току и в то же время легко пропускает ток высокой частоты.
Если же надо не допустить ток высокой частоты, например, в цепь питания радиостанции, то используется конденсатор большой емкости, включаемый параллельно источнику тока. Ток высокой частоты в этом случае проходит через конденсатор, минуя цепь питания радиостанции.