Kondensatorns fungeringsprincip

För att demonstrera hur en kondensator fungerar, låt oss överväga den mest grundläggande strukturen för en kondensator. Den består av två parallella ledande plattor som är separerade av en dielektrik som är en parallellplattkondensator. När vi ansluter en batteri (DC spänningskälla) över kondensatorn, får en platta (platta-I) anslutning till den positiva änden, och en annan platta (platta-II) till den negativa änden av batteriet. Nu appliceras potentialen från batteriet över kondensatorn. I det här läget har platta-I positiv potential i förhållande till platta-II. I stillastående tillstånd försöker strömmen från batteriet flöda genom denna kondensator från dess positiva platta (platta-I) till den negativa plattan (platta-II), men kan inte flöda på grund av separationen av dessa plattor med ett isolerande material.

Ett elektriskt fält uppstår över kondensatorn. Med tiden kommer den positiva plattan (platta I) att samla in positiv laddning från batteriet, och den negativa plattan (platta II) kommer att samla in negativ laddning från batteriet. Efter en viss tid håller kondensatorn maximal mängd laddning enligt sin kapacitans i förhållande till denna spänning. Denna tidsperiod kallas laddningstid för denna kondensator.

Efter att ha tagit bort detta batteri från denna kondensator, håller dessa två plattor positiv och negativ laddning under en viss tid. På så sätt fungerar denna kondensator som en energikälla.

Om de två ändarna (platta I och platta II) ansluts till en belastning, kommer en ström att flöda genom denna belastning från platta-I till platta-II tills alla laddningar försvinner från båda plattorna. Denna tidsperiod kallas avlastningstid för kondensatorn.

Kondensator i en DC-krets

Antag att en kondensator är ansluten över ett batteri via en växel.

När växeln är på, dvs. vid t = +0, börjar en ström flöda genom denna kondensator. Efter en viss tid (dvs. laddningstid) tillåter kondensatorn inte längre ström att flöda genom den. Detta beror på att den maximala laddningen har ackumulerats på båda plattorna och kondensatorn fungerar som en källa som har en positiv ände ansluten till den positiva änden av batteriet och en negativ ände ansluten till den negativa änden av batteriet med samma potential.

På grund av noll potentialskillnad mellan batteriet och kondensatorn, flödar ingen ström genom den. Så, det kan sägas att i början är kondensatorn kortsluten och slutligen öppenburens när den ansluts över ett batteri eller DC-källa.

Kondensator i en AC-krets

Antag att en kondensator är ansluten över en AC-källa. Antag, vid en viss moment av den positiva halvan av denna alternerande spänning, får platta-I positiv polaritet och platta-II negativ polaritet. Just i det ögonblicket ackumulerar platta-I positiv laddning och platta-II negativ laddning.

Men under den negativa halvan av denna tillämpade AC-spänning, får platta-I en negativ laddning och platta-II en positiv laddning. Det finns inget elektronflöde mellan dessa två plattor på grund av dielektriken som placeras mellan plattorna, men de ändrar sin polaritet med källans polaritet. Kondensatorplattorna laddas och avlastas alternativt av AC.