Kondensilo

eta|dekstra|400px|Kapacitiloj
[eta|dekstra|300px|[Kondensatoroj kies poluseco neŝanĝeblas (*polarizitaj* kondensatoroj)]]
[eta|dekstra|200px|Pova kondensatoro en [CERN  (100 µF, 15 000 V)]]
**Kondensatoro** (aŭ **kondensilo** aŭ neologisme **kapacitilo** laŭ la diskutpaĝo Diskuto:Kondensilo) estas pasiva elektroteknika (elektronika) elemento, kiu konsistas el du konduktiloj kaj malkonduktilo (izolaĵo) inter ili. Ĝi utilas por konservi elektrajn ŝargojn.

Por karakterizi idealan kondensatoron sufiĉas unu konstanta valoro, *kapacitanco*, kies mezurunuo laŭ la Sistemo Internacia de Unuoj estas la farado.

Praktike, ŝargo penetras malkonduktilon. Penetrado dependas de elektra tensio, kaj se tensio havas sufiĉan valoron, tiam povas esti elektra traboro (parta detruo de la malkondukta dielektriko). En sistemoj kun alterna kurento ankaŭ oni difinas resonancan frekvencon.

## Historio 
maldekstra|eta|210px|Botelo de Kleist aŭ de Leiden.
Ewald Georg von Kleist faris sciencajn eksperimentojn. En 1745 li eltrovis la "skuantan botelon" (germane: *Erschütterungsflasche*) kaj la 4an de novembro 1745 li skribis pri lia eltrovaĵo al J.K. Lieberkühn en Danzig, kiu provis refari la eksperimenton sed ne sukcesis . Kleist skribis al pluraj sciencaj societoj kiuj komence ne sukcesis en ripetado de la eksperimento. Sendepende de Kleist la profesoro pri fiziko de la Universitato de Leiden Pieter van Musschenbroek, faris la saman eltrovaĵon en 1746. Pro tio, la "skuanta botelo", kiu fakte estis la unua elektra kondensilo, estas konata laŭ la nomo Botelo de Leiden.

## Funkciado 
Elektra tensio inter du konduktiloplatoj kaŭzas kolektiĝon de elektra ŝargo. Poste, kiam elektra tensio malaperas, elektra ŝargo restas en konduktiloplatoj pro Kulomba leĝo. Se kondensilo konsiderata kiel tuto ne havas elektran ŝargon, tial ke ŝargoj en ĉiu konduktiloplato estas samabsolutaj valoroj, sed havas kontraŭsignojn. Karakteriza valoro de kondensilo estas ĝia kapacitanco:
:C=\frac{Q}{U}.
kaj:
:C - kapacitanco (Farado, mallonge **F**)
:Q - elektra ŝargo (Kulombo, mallonge **C**)
:U - elektra tensio (Volto, mallonge **V**)

Ĝenerale, tensio U_C kaj kurento I_C de kondensilo en momento *t* kunigas laŭ formulo:
:: U_C=\frac Q C = {1 \over C} \int_{-\infty}^t I_C(\tau) \mbox{d} \tau

Laboron *dW* oni devas fari, por transloki malgrandan ŝargon *dq* el unua konduktilo ĝis dua. Kiam konduktilo havas kapacitancon ***C*** kaj havas jam ŝargon ***q*** estas:
: \mbox{d}W=U(q) \mbox{d}q = \frac q  C \mbox{d}q \ , 
la energio en la kondensilo estas:
: W=\int_0^Q {q \over C} \mbox{d}q={1 \over 2} {Q^2 \over C} 
kaj ***Q*** estas fina ŝargo, kiun havas kondensilo; la fina energio do estas, laŭ la difino de kapacitanco:
: W={1 \over 2} CU_C^2

Elektra kurento estas ŝanĝo de ŝargo laŭ tempo, do:
: I_c(t)={{\mbox{d}Q(t)} \over {\mbox{d}t}}= C {{\mbox{d}U_c(t)} \over {\mbox{d}t}}

Kondensilo en sistemo kun kontinua kurento post ia tempo ŝargiĝis ĝis tensio {{\mbox{d}U_C} \over {\mbox{d}t}}=0 kaj tiam estas egala kun interrompo en sistemo (I_c(t)=0).

Kondensilo en sistemo kun alterna kurento en kiu estas tensio:
:  U_c(t) = U_0 \sin(\omega t) \,
estas kurento:
: I_c= C {{\mbox{d}U_C} \over {\mbox{d}t}}= C U_0 \omega \cos(\omega t) 

### Kapacitanco de plata kondensatoro 
eta|dekstre|230px|Pasivaj kondensatoroj.
:: C= \frac {\varepsilon _0 \varepsilon _r S}{d}
kaj
: \varepsilon _0  – Elektra konstanto,
: \varepsilon _r  – Dielektra permeableco,
: *S* – Areo de plato,
: *d* – distanco inter platoj.

### Kapacitanco de cilindra kondensatoro 
:: C= \frac {2 \pi \varepsilon _0 \varepsilon _r l}{ln \frac {r_2}{r_1} }
kaj
: \varepsilon _0  – Elektra konstanto,
: \varepsilon _r  – Dielektra permeableco,
: *l* – longeco (alteco) de platoj,
: r_1  – radiuso de ena plato,
: r_2  – radiuso de ekstera plato.

### Kapacitanco de sfera kondensatoro 
alt=|eta|198x198px|Ekzemplo de simpla oscilatoro kun kapacita kondensilo.
:: C= \frac {4 \pi \varepsilon _0 \varepsilon _r}{\frac {1}{r_1}-\frac {1}{r_2}}
kaj
: \varepsilon _0  – Elektra konstanto,
: \varepsilon _r  – Dielektra permeableco,
: r_1  – radiuso de ena plato,
: r_2  – radiuso de ekstera plato.

### Kapacitanco de retoj da kondensatoroj 
#### Paralela reto 
eta|Paralela reto da kondensatoroj
Kondensiloj kunigitaj laŭ paralela reto havas samajn tension, tial iliaj kapacitancoj simple adicias. Se rigardi sur skemo de reto, oni estas videbla ke sistemo povas anstataŭi per kondensilo kun plato, kiu areo estas sumo de areoj ĉiuj kondensiloj.

:C_{tuta} = C_1 + C_2 + \cdots + C_n = \sum_{i=1}^n C_i

#### Ĉena reto 
eta|Ĉena reto da kondensatoroj
Tensio estas dividita laŭ inverso de kapacitanco de kondensiloj. Ĉar elektra ŝargo estas sama en ĉiu kondensilo, do tuta kapacitanco estas:
:  \frac{1}{C_{tuta}} = \frac{1}{C_1} + \frac{1}{C_2} + \cdots + \frac{1}{C_n} = \sum_{i=1}^n { \frac{1}{C_i}} 
alinome:
:  C_{tuta} = \frac{1}{\sum_{i=1}^n {\frac{1}{C_i}} } 

## Generoj de kondensatoroj 
eta|300px|Ŝanĝebla kondensatoro el radio "Pionier"
La kondensilo povas esti fiksvalora aŭ ŝanĝebla valora. La lasta nomiĝas turna kondensilo. En la malnovaj radioaparatoj serĉante radiostaciojn oni turnis kondensilon.
Laŭ la izolaĵo la kondensilo povas esti papera (papero mergita en oleon), ceramikaĵa aŭ elektrolita.

Laŭ konstruo de kondensiloj oni povas dividi ilin je:
* **elektrolita** (izolaĵo estas tavolo de oksidoj sur unua plato, dua plato estas elektrolito) ecoj:
** bone laboras nur por malaltaj frekvencoj,
** havas grandajn kapacitancojn,
** estas malgrandaj,
** havas malgrandan ĉenan elektran rezistancon,
** havas malgrandan ĉenan induktancon,
* **Poliestera** – (izolaĵo estas poliestero), ecoj:
** bone laboras kun alta elektra kurento,
** bone laboras kun alta elektra tensio,
** ne tro altaj kapacitancoj,
* **ceramika**
* **tantala**
* **aera**

## Simboloj de kondensatoroj 
* Kutima tensia
Dosiero:Capacitor Symbol alternative.svg
* Polarizita (Elektrolita)
Dosiero:Polarized capacitor symbol.svg Dosiero:Polarized capacitor symbol 2.svg Dosiero:Polarized capacitor symbol 3.svg Dosiero:Polarized capacitor symbol 4.svg
* Ŝanĝebla
Dosiero:Variable capacitor symbol 2.svg

## Ceteraj rimarkoj 
La plej simpla kondensilo estas la platkondensilo. Estas 2 metalaj platoj, grandaj je kelkaj dekoj da centimetroj. Ĝi bezonis multe da loko. poste oni faris metalajn foliostriojn inter olea papero. La 3 partojn oni survolvis kaj metis en skatoleton. La grandeco malpliiĝis je alumetskatolo.

La kondensilo baras la rektkurenton kaj tralasas la alternan kurenton.

Estas ankaŭ kvazaŭkondensiloj. Ekzemple en longa kablo du konduktiloj paralele troviĝas, inter ili nature izolaĵo estas.

**Kondensatoro** estas elektroteknika elemento, speciale farita por havi kapacitancon.

Pro la kapacitanco ĝi entenas relative malgrandan, sed signifan kvanton da elektra energio en elektra kampo.

Ĉefaj parametroj de kondensatoro estas:

* Nominala kapacitanco, la valoroj estas elektataj plejparte de specialaj serioj de preferaj nombroj E3, E6, E12, E24, E48, E96, E192.
* Ebla ekarto de la kapacitanco (kutime estadas +-5% +-10% +-20% +-30% +50-20% +80-20% ktp);
* Temperatura koeficiento de la kapacitanco;
* Nominala tensio, kiun la kondensatoro povas elteni sen damaĝo;
* Rezistanco de izolo.
* Tangento de angulo de perdado;

Ĝenerale nominala tensio, rezistanco de izolo kaj tangento de angulo de perdado ankaŭ dependas de temperaturo.

## Referencoj 
## Vidu ankaŭ 
* Superkondensatoro
* Elektro
* Elektromagnetismo
* Elektrotekniko kaj Elektroniko
* Elektra ŝovodenso

## Bibliografio 
* 
* Philosophical Transactions of the Royal Society LXXII, Appendix 8, 1782 (Volta coins the word *condenser*)
* 
* 
* 
* *Tantalum and Niobium-Based Capacitors – Science, Technology, and Applications*; 1st Ed; Yuri&nbsp;Freeman; Springer; 120 pages; 2018; .
* *Capacitors*; 1st Ed; R. P. D. Eshpande; McGraw-Hill; 342 paĝoj; 2014; .
* *The Capacitor Handbook*; 1st Ed; Cletus Kaiser; Van Nostrand Reinhold; 124 paĝoj; 1993; .
* *Understanding Capacitors and their Uses*; 1a Eld; William Mullin; Sams Publishing; 96 paĝoj; 1964. (arkive)
* *Fixed and Variable Capacitors*; 1a Eld; G. W. A. Dummer and Harold Nordenberg; Maple Press; 288 pages; 1960. (arkive)
* *The Electrolytic Capacitor*; 1a Eld; Alexander Georgiev; Murray Hill Books; 191 pages; 1945. (arkive)


Kategorio:Elektro
Kategorio:Elektrotekniko
Kategorio:Elektraj komponantoj