Kondensator

Från Rilpedia

Texten från svenska Wikipedia

Symbolen för en bipolär kondensator

Olika typer av kondensatorer

Elektrolytkondensator

Vridkondensator

Exponentiellt avklingande spänning som funktion av antalet RC-tider.

En kondensator är en passiv elektronisk komponent (jämte resistorer, memristorer och spolar). Den har förmågan att lagra en viss elektricitetsmängd. Kondensatorn karaktäriseras av sin kapacitans C som mäts i enheten farad. Två plattor med arean A och det inbördes avståndet d, har kapacitansen

om ,

där ε₀ är permittiviteten i vakuum, ε_r är relativa permittiviteten för materialet mellan plattorna ( för luft). Materialet mellan plattorna kallas för dielektrikum. Materialet som används som dielektrikum definierar vanligen kondensatortypens namn som exempelvis: keramisk, plast, papper eller aluminiumoxid (denna typ kallas dock elektrolytkondensator). Det dielektriska materialet påverkar starkt en kondensators egenskaper och prestanda.

Elektricitetsmängden, det vill säga den laddningsmängd Q som kan lagras i kondensatorn, är proportionell mot den pålagda spänningen U över kondensatorn enligt sambandet

Medan kondensatorn laddas upp flyter en förskjutningsström genom kretsen. När kondensatorn kortsluts urladdas den med en hastighet som i huvudsak begränsas av kretsens resistivitet. I en RC-krets (kondensator och resistor seriekopplade) kännetecknas upp- och urladdningstiderna av τ = RC, där R är resistorns resistansvärde och C kapacitansen.

Kondensatorn laddas upp under en viss tid, och kan sedan verka som en spänningskälla med hög effekt.

Farad, F, är SI-enheten för kapacitans. Vanligtvis förekommande kondensatorer har typiskt en kapacitans i storleksordning pF, nF eller µF. Energin G lagrad i en kondensator, vilket för konstant kapacitans C ges av

Ingen ström flyter mellan plattorna. Mellanrummet fylls ofta med ett isolerande material med hög permitivitet för att öka kapacitansen.

Den engelska benämningen för kondensator är capacitor.

Det finns även kondensatorer med variabel kapacitans, vridkondensatorer och trimkondensatorer. En vridkondensator används för frekvensväljaren på en radioapparat och då man vrider på ratten för stationsinställning ändrar man vridkondensatorns kapacitans. En trimkondensator justeras däremot i samband med trimningen av en elektronisk apparat och inställningen av denna ändras i regel inte därefter (den är inte tillgänglig från apparatens utsida).

Andra kapacitiva element

Inom elektrokemi uppträder ett kapacitansfenomen även då en ström flyter genom komponenten. (Plattorna kan motsvara kontaktytan mellan två material). Den "allmänna kapacitansen" (inom engelska artiklar betecknad "kemisk kapacitans" eller "pseudokapacitans") definieras som

eller

där G är den termodynamiska potentialen Gibbs fria energi (den energi som kan utnyttjas vid en kemisk reaktion; samma G användes ovan för att beteckna lagrad energi en kondensator) och µ kemiska potentialen.

En suprakondensator (eller kemisk kondensator) kan användas som ett batteri inom vissa områden, exempelvis som energikälla för satelliter. Den effekt som suprakondensator kan avge är större än den effekt ett traditionellt batteri kan avge. Suprakondensatorn har en stor kapacitans, upp till några farad, vilket är en mycket större kapacitans än vad de övriga kondensatorertyperna har. Den stora kapacitansen beror på att kontaktytan mellan materialen är mycket stor då molekylerna är vecklade kring varandra.

Källor

Den här artikeln saknar källhänvisningar. Förbättra gärna artikeln genom att lägga till pålitliga källor (helst fotnoter). Material som inte kan verifieras kan ifrågasättas eller tas bort. (maj 2009)

Se även

• Kapacitans