Kondensatorius (elektra)

Istorija 

Pirmąjį kondensatorių 1745 m. sukūrė ir išbandė Leideno universiteto fizikas Piteris Mušenbrukas (1692–1761).TARASONIS, Vytautas. Fizika: vadovėlis XI–XII klasei . Vilnius: Mokslo ir enciklopedijų leidykla, 1995, 104 p. ISBN 5-420-00253-1.

 Tipai 

Pagal formą kondensatoriai skirstomi į:
 Plokščiuosius
 Sferinius
 Cilindrinius

Pagal naudojamą dielektriką dažniausiai skirstomi į dvi grupes:
 Elektrolitinius
 Keramikinius

 Sandara 
Kondensatorius sudarytas iš dviejų laidininkų, vadinamų elektrodais. Tarpe tarp elektrodų gali būti dielektrikas, kuris naudojamas kondensatoriaus talpai padidinti.

Plokščiajame kondensatoriuje elektrodų vaidmenį atlieka dvi plokštelės, sferiniame – dvi bendraašės sferos, cilindriniame – du cilindrai.

Sferinis kondensatorius yra daugiau teorinis matematinis modelis, o praktikoje naudojami plokštieji ir cilindriniai kondensatoriai.

 Talpa 
Kondensatoriaus elektrinė talpa apibrėžiama panašiai, kaip ir pavienio laidininko: ji lygi vieno elektrodo krūvio ir potencialų skirtumo tarp elektrodų santykio moduliui. Modulis imamas dėl to, jog elektros krūvis gali būti tiek teigiamas, tiek neigiamas, o kondensatoriaus elektrinė talpa yra tik teigiamas dydis:



kur
 C – elektrinė talpa;
 q – vieno elektrodo krūvis;
 U – potencialų skirtumas tarp elektrodų.

Talpos matavimo vienetas SI sistemoje – faradas (F). Kadangi faradas yra gana didelis dydis, dažniausiai kondensatoriaus talpa nusakoma mikrofaradais (µF), nanofaradais (nF), pikofaradais (pF)

 Plokščiojo kondensatoriaus talpa 



kur
 ε0 – elektrinė konstanta;
 S – kondensatoriaus plokštelių bendras plotas;
 d – atstumas tarp elektrodų.
 ε – dielektrinė skvarba;

Padidinus atstumą d, talpa sumažėja. Jei kondensatorius tuo metu įkrautas, įtampa padidėja. Šiuo principu veikia kondensatorinis mikrofonas.

 Sferinio kondensatoriaus talpa 



kur
 ε0 – elektrinė konstanta;
 R1, R2 – kondensatorių sudarančių sferų spinduliai.

 Cilindrinio kondensatoriaus talpa 



kur
 ε0 – elektrinė konstanta;
 R1, R2 – kondensatorių sudarančių cilindrų spinduliai.
 l – cilindrų ilgis.

Jei kondensatoriuose naudojamas dielektrikas, visose formulėse ε0 reikia padauginti iš dielektriko dielektrinės skvarbos ε (vietoj ε0 – ε0ε).

 Kondensatoriaus sukaupta energija 
Energija sukaupta kondensatoriuje:



kur
 Wc – energija [J];
 C – talpa [F];
 U – įtampa [V];
q - krūvis [C].

 Kondensatoriaus reaktyvioji varža 



kur
 Xc – varža [Ω];
 f – srovės dažnis [Hz];
 C – talpa [F].

 Kondensatoriaus ypatumai 
Jei kondensatorius įkrautas ir atjungtas, krūvis yra pastovus . 

Jei kondensatorius prijungtas prie šaltinio, įtampa yra pastovi .

Kondensatoriai tarpusavyje gali būti jungiami tiek nuosekliai, tiek lygiagrečiai:
+Kondensatorių tarpusavio jungimasNuoseklus jungimasLygiagretus jungimasminiatiūra|Nuosekliai sujungti kondensatoriaiminiatiūra|Lygiagrečiai sujungti kondensatoriai

 Taip pat skaitykite 
 Elektrinė talpa

 Šaltiniai 

Kategorija:Elektros grandinės
Kategorija:Elektronika