Radni princip kondenzatora

Polje: Osnovna elektrotehnika

China

Kako demonstrirati kako kapacitor funkcionira, promotrimo najosnovniju strukturu kapacitора. Sastoji se od dvije paralelne provodljive ploče razdvojene dielektrikom koji je paralelni pločasti kapacitor. Kada spojimo bateriju (DC izvor napona) na kapacitor, jedna ploča (ploča I) povezuje se s pozitivnim polom, a druga ploča (ploča II) s negativnim polom baterije. Sada se potencijal te baterije primjenjuje na taj kapacitor. U tom stanju, ploča I ima pozitivni potencijal u odnosu na ploču II. U stacionarnom stanju, struja iz baterije pokušava protjecati kroz ovaj kapacitor od njegove pozitivne ploče (ploča I) do negativne ploče (ploča II), ali ne može to učiniti zbog razdvajanja ove ploče izolirajućim materijalom.
charging capacitor
Pojavljuje se električno polje na kapacitoru. S vremenom, pozitivna ploča (ploča I) akumulira pozitivnu nabojku od baterije, a negativna ploča (ploča II) akumulira negativnu nabojku od baterije. Nakon određenog vremena, kapacitor drži maksimalnu količinu naboja prema svojoj kapacitetu u odnosu na ovaj napon. Ovaj vremenski razmak zove se vrijeme punjenja ovog kapacitора.

Nakon uklanjanja baterije s ovog kapacitора, ove dvije ploče drže pozitivnu i negativnu nabojku za određeno vrijeme. Tako ovaj kapacitor djeluje kao izvor električne energije.
capacitor

Ako se oba kraja (ploča I i ploča II) spoje na opterećenje, struja će protjecati kroz to opterećenje od ploče I do ploče II dok se sve naboje ne iscrpe s obje ploče. Ovaj vremenski razmak poznat je kao vrijeme ispraznjenja kapacitора.
discharging capacitor

Kapacitor u DC krugu

Pretpostavimo da je kapacitor spojen na bateriju putem prekidača.

Kada je prekidač uključen, tj. u trenutku t = +0, struja će početi protjecati kroz ovaj kapacitor. Nakon određenog vremena (tj. vremena punjenja) kapacitor više neće dopustiti strujanje kroz sebe. To je zato što su se maksimalne naboje akumulirale na obje ploče i kapacitor djeluje kao izvor koji ima pozitivni položaj povezan s pozitivnim polom baterije i negativni položaj povezan s negativnim polom baterije s istim potencijalom.

Zbog nulte razlike potencijala između baterije i kapacitора, nema struje koja bi protjecala kroz njega. Stoga se može reći da je inicijalno kapacitor uskrčen, a konačno otvoren kada se spoji na bateriju ili DC izvor.