Princip fungování kondenzátoru

Abychom ukázali, jak kondenzátor funguje, vezměme nejzákladnější strukturu kondenzátoru. Je tvořen dvěma rovnoběžnými vodičovými deskami, které jsou odděleny dielektrikem, což je rovnoběžná desková kondenzátora. Když připojíme baterii (DC zdroj napětí) k kondenzátoru, jedna deska (deska I) se připojí k pozitivnímu pólu a druhá deska (deska II) k negativnímu pólu baterie. Nyní se napětí baterie aplikuje na kondenzátor. V této situaci má deska I pozitivní potenciál vzhledem k desce II. V ustáleném stavu proud z baterie se snaží protéct skrz tento kondenzátor od jeho pozitivní desky (deska I) k negativní desce (deska II), ale nemůže to díky izolujícímu materiálu mezi těmito deskami.

Vznikne elektrické pole napříč kondenzátorem. S časem se na pozitivní desce (deska I) akumuluje pozitivní náboj z baterie, a na negativní desce (deska II) se akumuluje negativní náboj z baterie. Po určitém čase kondenzátor drží maximální množství náboje podle své kapacity vzhledem k tomuto napětí. Tento časový interval se nazývá doba nabíjení kondenzátoru.

Po odpojení baterie od kondenzátoru tyto dvě desky udržují pozitivní a negativní náboj po určitou dobu. Tímto kondenzátor působí jako zdroj elektrické energie.

Pokud jsou oba konce (deska I a deska II) připojeny k zátěži, proud protéká touto zátěží od desky I k desce II, dokud se náboje nevyčerpají na obou deskách. Tento časový interval se nazývá doba vybíjení kondenzátoru.

Kondenzátor v obvodu s konstantním proudem

Předpokládejme, že kondenzátor je připojen k baterii přes spínač.

Když je spínač zapnut, tedy v okamžiku t = +0, začne proud protéct skrz tento kondenzátor. Po určitém čase (tj. době nabíjení) kondenzátor již nedovolí proudu dále protéct skrz sebe. To je proto, že na obou deskách je akumulován maximální náboj a kondenzátor působí jako zdroj, který má pozitivní konec připojen k pozitivnímu pólu baterie a negativní konec k negativnímu pólu baterie s týmž potenciálem.

Díky nulové potenciální rozdíl mezi baterií a kondenzátorem žádný proud neprotéká skrz něj. Můžeme tedy říci, že počátečně je kondenzátor krátkodobě propojen a nakonec otevřen, když je připojen k baterii nebo DC zdroji.

Kondenzátor v obvodu s střídavým proudem

Předpokládejme, že kondenzátor je připojen k AC zdroji. Uvažujme, že v určitém okamžiku pozitivní poloviny tohoto střídavého napětí, deska I získá pozitivní polaritu a deska II negativní polaritu. Právě v tom okamžiku se na desce I akumuluje pozitivní náboj a na desce II negativní náboj.