Mikä on kondensaattori, ja mikä on kapasitanssi?

Mikä on kondensaattori?

Kondensaattorit ovat kolmesta perustavanlaatuisesta sähkökomponentista, jotka muodostavat piirin perustan – yhdessä vastustimen ja induktorin kanssa. Kondensaattori sähköpiirissä toimii varauslaitoksena. Se säilyttää sähkövarauksen, kun sovellamme jännitteen sen yli, ja se antaa varautuneen sähkön takaisin piiriin tarvittaessa.

Kondensaattorin perusmuodostumassa on kaksi rinnakkaisia johtimia (yleensä metallilevyjä), jotka on erotteltu dielektrillä.

Kun yhdistämme jännitelähteen kondensaattorin yli, niin johtin (kondensaattorilevy) joka on yhdistetty lähteen positiiviseen polttoon, saa positiivisen varauksen, ja johtin (kondensaattorilevy) joka on yhdistetty negatiiviseen polttoon, saa negatiivisen varauksen.

Dielektriin olemassaolosta huolimatta, ideaalisesti ei varautunutta sähköä voi siirtyä levyltä toiselle.

Näin ollen näiden kahden johtimen (levyn) välillä on ero varautumistasolla. Siksi sähköinen potentiaaliero ilmenee levyltä toiselle.

Varauksen kertyminen kondensaattorilevyihin ei ole välitön, vaan se tapahtuu asteittain.

Jännite kondensaattorin yli noussee eksponentiaalisesti, kunnes se tulee yhtä suureksi kuin yhdistetyn jännitelähteen kanssa.

Mikä on kapasitanssi?

Ymmärrämme nyt, että varauksen kertyminen johtimissa (levyissä) aiheuttaa jännitteen tai potentiaalieron kondensaattorin yli. Varauksen määrä, joka kertyy kondensaattoriin tietylle jännitteelle, viitataan kondensaattorin varauskykyyn.

Mitataan tätä varauksen kertymistä yksikkössä, jota kutsutaan kapasitanssiksi. Kapasitanssi on varaus, joka tallentuu kondensaattoriin 1 voltin potentiaalieron kehittämiseksi sen yli.

Siksi kondensaattorin varaus ja jännite välillä on suora suhde. Kondensaattorissa kertynyt varaus on suoraan verrannollinen kondensaattorin yli kehitettyyn jännitteeseen.

Missä Q on varaus ja V on jännite.

Tässä C on verrannollisuuden vakio, ja tämä on kapasitanssi,

Kapasitanssi riippuu kolmesta fysikaalisesta tekijästä, ja nämä ovat kondensaattorijohtimen (levyn) aktiivista pinta-alaa, johtimien (levyjen) välistä etäisyyttä ja permissiivisuudesta dielektristä mediatilasta.

Tässä ε on permissiivisyys dielektristä mediaa, A on levyn aktiivinen pinta-ala ja d on levysten välinen kohtisuora etäisyys.

Lähde: Electrical4u.

Lause: Kunnioita alkuperäistä, hyviä artikkeleita on jakettava, jos on tekijänoikeusrikkomusta ota yhteyttä poistamaan.