Mahtuvus

Suuruse nimi Mahtuvus Suuruse tähis  C SI ühiku nimi  farad SI ühiku tähis  F
Elektrimahtuvus (lühemalt mahtuvus) on füüsikaline suurus, mis iseloomustab elektrit juhtiva keha või kondensaatori võimet salvestada elektrilaengut. Mahtuvuse tähis on  (ladina keele sõnast capacitas, mahutavus) ja mõõtühik farad (inglise füüsiku Michael Faraday järgi). 

Mahtuvust mõõdetakse elektrilaenguga , mis tõstab keha potentsiaali  või kondensaatori elektroodide (plaatide) vahelist pinget  ühe ühiku (voldi) võrra:
 või 
kus
  on mahtuvus faradites (F);
  on laeng kulonites (C);
  on juhtiva keha potentsiaal voltides (V) lõpmatuse  suhtes (selle potentsiaal loetakse üldiselt nulliks);
  on pinge voltides (V) kondensaatori elektroodide vahel, mis kannavad laenguid  ja .

Kuigi mahtuvus on igal füüsikalisel kehal või süsteemil, millesse  elektrilaeng võib salvestuda, siis praktikas on see mõiste enamasti kasutusel kondensaatori tunnussuurusena.

 Kondensaatorisse salvestatud energia 
Kondensaatorisse salvestatud energia on võrdne tööga, mis on vajalik laengu viimiseks laadimisallikast kondensaatori elektroodidele:

kus
 on energia džaulides (J);
   on mahtuvus faradites (F).
 on pinge kondensaatori elektroodide vahel voltides (V).

Näiteks superkondensaatorisse 100 F, 3 V salvestub energia

Pinge laetud kondensaatoril on niisama suur kui laadimisallikal

 Mahtuvuse arvutusvalemeid 
Mahtuvus ise ei sõltu pingest ega laengust, see sõltub vaid kondensaatori elektroodide  kujust, mõõtmetest ja vastastikusest asetusest ning nendevahelise keskkonna dielektrilisest läbitavusest.
 Liik Mahtuvus JoonisPlaatkondensaator    |155pxKoaksiaalkaabel võisilindriline kondensaator     |160pxKerakondensaator     |100pxKera, kui R2 on  lõpmatult suur   Paralleelsed silindrid     |160pxTasapinnaga rööbitine juhe    |160px  d > R  Kaks kera raadiusega a   |160px
Kerade vahekaugus d on palju suurem kui raadius a Kera raadiusega a   Ketas raadiusega a  
Valemitähiste selgitus: A – elektroodi pindala; d – elektroodide vahekaugus; l –  elektroodi pikkus; R1, R2 – elektroodi raadius; dielektriku absoluutne dielektriline läbitavus , milles  on elektriline konstant ja  dielektriku suhteline dielektriline läbitavus.

 Mahtuvustakistus 
Mahtuvust omav elektriahela element avaldab vahelduvvoolule mahtuvuslikku reaktiivtakistust, mida nimetatakse ka mahtuvustakistuseks. Mahtuvustakistus  on pöördvõrdeline vahelduvvoolu sagedusega  ja mahtuvusega :

 Vaata ka 
Kondensaator 

Kategooria:Füüsikalised suurused
Kategooria:Elekter