Kondensaattori
Kondensaattori on kaksinapainen sähkötekniikassa käytettävä passiivikomponentti. Sen keskeisin ominaisuus on kapasitanssi, joka on kykyä tallentaa sähkövarausta. Kondensaattori varastoi energiaa sähkökenttään.
Kun varausta siirretään kondensaattorin napoihin, muodostuu niiden välille jännite, joka on suoraan verrannollinen siirretyn varauksen suuruuteen ja kääntäen verrannollinen kondensaattorin kapasitanssiin.
Kondensaattoreita voidaan tämän kapasitanssin vuoksi käyttää elektronisissa piireissä jännitevaihteluiden tasaamisessa. Kondensaattorin kyky tasata jännitevaihtelua on suoraan verrannollinen sen kapasitanssiin.
Ensimmäisen kondensaattorin keksi Ewald Georg von Kleist Camminissa Pommerissa 11. lokakuuta 1745, yrittäessään varastoida sähköä elohopeaa täynnä olevaan pulloon. Maailmalle tieto uudesta keksinnöstä levisi kuitenkin Pieter van Musschenbroekin kautta. Hän teki kokeen vedellä täytetyllä astialla Leydenin (Leidenin) yliopistossa Hollannissa tammikuussa 1746. Tästä sai nimensä "Leydenin pullo".
Tyypillinen kondensaattori koostuu kahdesta elektrodista, joista kumpikin varastoi samansuuruisen mutta erimerkkisen sähkövarauksen. Elektrodit voivat olla esimerkiksi tasomaisia levyjä ("levykondensaattori") tai sisäkkäisiä pallokuoria ("pallokondensaattori"). Elektrodit on eristetty toisistaan, ja kun kondensaattori kytketään jännitelähteeseen, ne saavat sähköisen varauksen ja niiden välille muodostuu sähkökenttä.
Kondensaattori varautuu myös, jos sen jompaakumpaa elektrodia kosketetaan varauksellisella kappaleella. Tällöin myös toinen elektrodi saa influenssi-ilmiön vaikutuksesta yhtä suuren, mutta vastakkaismerkkisen varauksen.
Kondensaattorin sähkökenttä on käytännöllisesti katsoen kokonaan elektrodien välissä, sillä muualla elektrodien vastakkaismerkkisten varausten aiheuttamat sähkökentät kumoavat toisensa. Levykondensaattorissa tämä sähkökenttä on käytännössä homogeeninen eli kaikkialla levyjen välissä yhtä voimakas. Sähkökentän voimakkuus on:
Jos jännite ylittää eristeen kestokyvyn, tapahtuu läpilyönti, jolloin eriste muuttuu johtavaksi (ks. valokaari). Tätä jännitettä kutsutaan läpilyöntijännitteeksi
Tämän estämiseksi valmistaja määrittelee kondensaattorin suurimman sallitun käyttöjännitteen.
Kondensaattorin levyjen välille muodostunut sähkökenttä säilyy, vaikka jännitelähde irrotetaan, koska sähkökenttä pitää varaukset paikoillaan. Levyjen välissä olevalla eristeellä on kuitenkin johtavuutta, joka riippuu eristemateriaalista. Tämä johtavuus aiheuttaa pienen vuotovirran "R" kondensaattorin napojen välillä, joten kondensaattori purkautuu ajan kuluessa itsekseen.
Kondensaattorin jalat aiheuttavat ekvivalenttisen sarjaresistanssin "R" ja ekvivalenttisen sarjainduktanssin" L". Ekvivalenttinen sarjainduktanssi ja -resistanssi on otettava huomioon suuritaajuisia kytkentöjä suunniteltaessa, sillä taajuuden kasvaessa kapasitiivinen impedanssi pienenee ja induktiivinen impedanssi kasvaa, jolloin sarjainduktanssi ja -resistanssi määräävät kondensaattorin impedanssin.
Vesianalogiassa johdossa kulkevia latauksen kuljettajia kuvataan veden virtauksena putkessa. Kondensaattori on kuin putkessa oleva muovikalvo. Vesimolekyylit eivät voi kulkea kalvon lävitse mutta vesi voi venyttää kalvoa. Analogia selvittää muutamaa näkökulmaa kondensaattoreista:Kondensaattorin kapasitanssi (symboli "C") on suure, joka kuvaa varauksen ("Q") suuruutta suhteessa elektrodien väliseen potentiaalieroon ("U"). Näin ollen
Kapasitanssin SI-järjestelmän mukainen yksikkö on faradi [F], joka vastaa yhden coulombin varausta yhden voltin jännitteellä.
Faradi on hyvin suuri yksikkö käytännön sovellutuksiin, joten yleensä käytetään etuliiteyksiköitä "pikofaradi" (pF), "nanofaradi" (nF), "mikrofaradi" (μF) ja "millifaradi" (mF).
Rinnakkain kytkettyjen kondensaattorien "C1, C2... Cn" kapasitanssi on kapasitanssien summa
Kun rinnakkain kytketyt kondensaattorit kytketään jännitteeseen "V", on kaikkien kondensaattoreiden jännite sama.
Sarjaan kytkettyjen kondensaattorien "C1, C2... Cn"
kapasitanssi on
Kun sarjaan kytketyt kondensaattorit kytketään jännitteeseen "V", saavat kaikki kondensaattorit samansuuruisen varauksen "Q". Kokonaisjännite "V" on kondensaattoreiden jännitteiden summa.
Tasavirta ei kulje kondensaattorin läpi, koska sen levyjen välissä on eriste. Mutta jos se kytketään muuttuvaan jännitteeseen, myös levyjen varaus muuttuu, ja kondensaattorin latautuessa tai purkautuessa jännitelähteestä levyihin tai päinvastoin kulkee virta, jonka suuruus on 
\scriptstyle i=C\frac