Kondensatorius

Straipsnis iš Vikipedijos, laisvosios enciklopedijos.

Kondensatorius – dviejų laidininkų, vadinamu elektrodais, sistema, kuri turi sąvybę kaupti energiją tarp tų elektrodų sukurtame elektriniame lauke. Prijungus įtampą ant elektrodų (arba „plokštelių“) kaupiasi krūviai, kurių absoliutinės vertės lygios, tik priešingi ženklai.

Turinys

[taisyti] Tipai

Pagal formą kondensatoriai skirstomi į:

  • Plokščiuosius
  • Sferinius
  • Cilindrinius

Pagal naudojamą dielektriką dažniausiai skirstomi į dvi grupes:

  • Elektrolitinius
  • Keramikinius

[taisyti] Sandara

Plokščiasis kondensatorius. E – elektrinis laukas tarp plokštelių, d – atstumas tarp plokštelių, +q, -q – plokštelių krūviai.
Plokščiasis kondensatorius. E – elektrinis laukas tarp plokštelių, d – atstumas tarp plokštelių, +q, -q – plokštelių krūviai.

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.

[taisyti] Talpa

Kondensatoriaus elektrinė talpa apibrėžiama panašiai, kaip ir pavienio laidininko: ji lygi vienos iš 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:

C = \frac{q}{U}

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), pikoofaradais (pF)

[taisyti] Plokščiojo kondensatoriaus talpa

C = \frac{\epsilon_0 S}{d}

kur

ε0elektrinė konstanta;
S – vieno elektrodo plotas;
d – atstumas tarp elektrodų.

[taisyti] Sferinio kondensatoriaus talpa

C = \frac{4 \pi \epsilon_0}{ \frac{1}{R_1} - \frac{1}{R_2} }

kur

ε0elektrinė konstanta;
R1, R2 – kondensatorių sudarančių sferų spinduliai.

[taisyti] Cilindrinio kondensatoriaus talpa

C = \frac{2 \pi \epsilon_0 l}{\ln (\frac{R_2}{R_1}) }

kur

ε0elektrinė 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 ε0ε0ε).

[taisyti] Susiję straipsniai