Električni kondenzator
From Wikipedia, the free encyclopedia
Električni kondenzator (njem. Kondensator, prema lat. condensare: zbiti, zgusnuti) je dio (element) električnoga strujnoga kruga kojemu je osnovno svojstvo sposobnost pohrane energije u obliku električnoga naboja razdvojenoga priključenjem električnoga napona između dviju vodljivih ploha (elektrode), međusobno odvojenih nevodljivim slojem (električni izolator ili dielektrik). Ta se sposobnost naziva električni kapacitet.
Električni kapacitet kondenzatora razmjeran je dielektričnoj permitivnosti ε izolatora i to je veći što je veća površina elektroda te što je manji razmak među njima. Tako na primjer kapacitet pločastog električnog kondenzatora C:
gdje je: ε0 - dielektrična konstanta vakuuma, εr - - relativna dielektrična permitivnost, to jest relativna dielektrična konstanta koja ovisno o svojstvima materijala odlučuje koliko će puta kapacitet kondenzatora s nekim dielektrikom između ploča biti veći od kapaciteta kondenzatora kod kojeg se između ploča nalazi vakuum, ε - dielektrična permitivnost (ili samo permitivnosti) tvari, S - površina dviju jednakih velikih metalnih ploča i d - udaljenost između metalnih ploča.
Električni kondenzatori se razlikuju prema vrsti električnog izolatora (na primjer zrak, tinjac, ulje, papir, plastika, staklo, keramika), te po obliku i izvedbi elektroda. U nekim se izvedbama elektrode mogu pomicati, čime se mijenja električni kapacitet (promjenljivi kondenzatori). Vrlo su velikih električnih kapaciteta kondenzatori s vodljivom otopinom (elektrolit), na granici koje se uz elektrodu kemijski stvara vrlo tanak izolacijski sloj. Na tom se načelu temelje i elektrokemijski kondenzatori vrlo velikih kapaciteta – superkondenzatori. Kondenzatori se uvelike koriste u električnim strujnim krugovima: od energetskih krugova, preko titrajnih krugova za bežični prijenos signala, do integriranih krugova, gdje električni kondenzator čini mikrometarski tanak nevodljiv sloj između dvaju vodljivih slojeva poluvodiča. Prvi opisani električni kondenzator, nazvan Leidenska boca (1745.), svojom sposobnošću pohrane električne energije potaknuo je razvoj pokusa s elektricitetom, dok je snažna iskra nastala njegovim izbijanjem dala naslutiti potencijal tada novog oblika energije.[1]
Električni kondenzator (u elektrotehnici samo kondenzator) spremnik je statičkog elektriciteta i energije električnog polja koje nastaje u prostoru između dva električki vodljiva tijela zbog razdvajanja električnog naboja. Karakteristična veličina kondenzatora je električni kapacitet C koji se izražava u faradima (F). Kako je kapacitet od 1 farada vrlo velik, kondenzatori koje susrećemo u praksi imaju mnogo manje kapacitete, reda veličine 1 pF – 10 mF. U elektrotehnici i elektronici (gdje je kondenzator pasivna komponenta) postoji potreba za velikim rasponom kapaciteta i drugih radnih svojstava (probojni napon, faktor gubitaka, tolerancija, dimenzije, temperaturna stabilnost), pa se proizvode tehnološki različite vrste kondenzatora, na primjer s folijama od različitih polimera, keramički, elektrolitski i tako dalje. Za potrebe ugađanja titrajnih krugova, izrađuju se kondenzatori promjenjivog kapaciteta, jer se uz nepromjenjiv induktivitet promjenom kapaciteta mijenja rezonantna frekvencija titrajnog kruga. Ovi kondenzatori mogu biti namijenjeni učestalom podešavanju kapaciteta (na primjer, za promjenu prijamne frekvencije u radioprijamniku) ili za jednokratno podešavanje rezonantne frekvencije titrajnog kruga – tada ih nazivamo polupromjenjivi ili trimer-kondenzatori. Električni kondenzator tvore dva metalna tijela nabijena raznoimenim nabojima istog iznosa.