Symbol kondensatora

Kondensator to element elektryczny (elektroniczny) zbudowany z dwóch przewodników (okładzin) rozdzielonych dielektrykiem. Doprowadzenie napięcia do okładzin kondesatora powoduje zgromadzenie się na nich ładunku elektrycznego.
Kondensator charakteryzuje pojemność wyrażona w faradach. Jeden farad to bardzo duża jednostka, dlatego w praktyce spotyka się kondensatory o pojemnościach piko-, nano- i mikrofaradów.
Kondensator -
Ogólnie, napięcie \[u_C \] i prąd \[i_C \] kondensatora w chwili t związane są zależnością:
\[u_C={1 \over C} \int_{-\infty}^t i_C d \tau \]
Energię W zgromadzoną na okładkach kondensatora można policzyć korzystając z:
\[dW={q \over C} dq \]
Wzór ten podaje pracę dW, jaka jest potrzebna na przesunięcie ładunku dq z jednej okładki kondensatora o pojemności C na drugą, przy założeniu, że jedna z okładek jest naładowana ładunkiem q, a druga - ładunkiem -q.
Całą energię zmagazynowaną w kondensatorze oblicza się przez scałkowanie powyższego wzoru, uzyskując:
\[W=\int_0^Q {q \over C} dq={1 \over 2} {Q^2 \over C}={1 \over 2} CU_C^2 \]
przy czym Q jest ładunkiem, do którego naładowano kondensator, związanym z napięciem na okładkach za pomocą zależności:
\[C={Q \over {U_C}} \]
Wiedząc o tym, że prąd elektryczny to zmiana ładunku w czasie, można również zapisać:
\[i_C== C \]
Dla prądu stałego (\[=0 \]) kondensator jest równoważny przerwie w obwodzie (\[i_C=0 \]), ale dopiero od chwili zakończenia się jego ładowania. Dla prądu przemiennego prąd płynący przez kondensator powoduje pewien spadek napięcia. Wielkość, wiążąca prąd i napięcie na kondensatorze nazywa się reaktancją, która jest tym mniejsza, im większa jest pojemność kondensatora i częstotliwość prądu. Kondensator charakteryzuje się tym, że (dla sygnałów sinusoidalnych) prąd jest opóźniony w fazie względem napięcia o 90 stopni. Z tego względu impedancja kondensatora jest wartością urojoną i opisana jest wzorem:
\[Z= -j \frac {1} {2 \pi f C} \],

gdzie C to pojemność kondensatora w faradach, f to częstotliwość w hercach.
Kondensator jest jednym z podstawowych elementów elektronicznych, szeroko wykorzystywany we wszystkich typach układów, w szczególności razem z cewką tworzy obwód rezonansowy.
Ze względu na różną konstrukcję kondensatory można podzielić na:
  • elektrolityczne (dielektrykiem jest cienka warstwa tlenku, a osadzona elektrolitycznie na okładzinie dodatniej, drugą okładziną jest elektrolit), pracują poprawnie tylko dla małych częstotliwości, ale mają duże pojemności przy małych rozmiarach
  • poliestrowe (dielektrykiem jest folia poliestrowa)
  • ceramiczne (dielektrykiem jest specjalna ceramika), znakomicie pracują przy wielkich częstotliwościach, bywają wykonywane też jako kondensatory o zmiennej pojemności
  • powietrzne (dielektrykiem jest powietrze) - znakomicie pracują przy wysokich częstotliwościach i bardzo dużych napięciach, często wykonywane jako kondensatory zmienne.
Kondensator -

Schemat zastępczy
kondensatora rzeczywistego

Rzeczywiste kondensatory nie są w stanie utrzymać ładunku dowolnie długo. Rzeczywisty kondensator można sobie wyobrazić jako układ idealnego kondensatora z przyłączoną do niego równolegle rezystancją R o dużej wartości. Tzw. kątem upływności kondensatora nazywa się wielkość
\[\delta=\arctan {R \over {\omega C}} \]
Kąt upływności zależy głównie od materiału dielektryka.
Dla idealnego kondensatora (\[R \to \infty \]) kąt upływności δ=90°.
Publikacja wraz ze zdjęciami jest udostępniona w Encyklopedii "Zgapedia" części portalu zgapa.pl. Treść objęta jest licencją GNU FDL Wolnej Dokumentacji w wersji 1.3 lub dowolnej pózniejszej opublikowanej przez Free Software Foundation i została ona opracowana na podstawie Wikipedii, tutaj możesz znaleźć artykuł źródłowy oraz autorów. Warunki użytkowania Encyklopedii znajdziesz na tej stronie.
Prezentowane filmy poczhodzą z serwisu YouTube, portal zgapa.pl nie jest ich autorem i nie ponosi odpowiedzialności za ich treści.