Czech

Co je to kapacita?

5. Únr 2021 | Elektrické

Kapacita je schopnost součástky nebo obvodu shromažďovat a ukládat energii v podobě elektrického náboje.

Kondenzátory jsou zařízení k ukládání energie dostupné v mnoha velikostech a tvarech. Skládají se ze dvou desek vodivého materiálu (obvykle tenký kov) mezi kterými je izolátor z keramiky, fólie, skla nebo jiných materiálů, dokonce vzduchu.

Izolátor je také známý jako dielektrikum a zvyšuje nabíjecí kapacitu kondenzátoru. Kondenzátory se také někdy v automobilovém, námořním a leteckém průmyslu nazývají kapacitory.

Vnitřní desky jsou připojeny ke dvěma externím svorkám, které jsou někdy dlouhé a tenké a mohou připomínat drobnou kovovou anténu nebo nožičky. Tyto svorky lze zapojit do obvodu.

Kondenzátory i baterie ukládají energii. Baterie však uvolňují energii postupně a kondenzátory se vybíjejí rychle.

Jak kondenzátor funguje?

Kondenzátor shromažďuje energii (napětí) průchodem proudu skrz elektrický obvod. Obě desky drží stejný náboj a jak se na kladné desce náboj zvyšuje, stejný náboj odtéká ze záporné desky.

Při vypnutí obvodu si kondenzátor zachová nashromážděnou energii, i když obvykle dochází k mírnému vybíjení.

Druhy kondenzátorů (zobrazené barevně) na desce plošných spojů.
Druhy kondenzátorů (zobrazené barevně) na desce plošných spojů.

Kapacita je vyjádřena jako poměr elektrického náboje každého vodiče vůči rozdílu potenciálu (např. napětí) mezi nimi.

Hodnota kapacity kondenzátoru se měří ve faradech (F), jednotkách pojmenovaných po britském fyzikovi Michaelu Faradayovi (1791–1867).

Jeden farad představuje značnou kapacitu. Většina domácích elektrických přístrojů obsahuje kondenzátory, které mají kapacitu pouze zlomek faradu, často tisícinu faradu (neboli mikrofarad, µF) nebo dokonce pouze pikofarad (biliontina, pF).

Superkondenzátory však dovedou uložit velmi vysoké elektrické náboje o tisících faradů.

Jak zvýšit kapacitu

Kapacitu lze zvýšit:

  • Přiblížením desek kondenzátoru (vodičů) blíže k sobě.
  • Velké desky nabízí větší povrchovou plochu.
  • Dielektrikum představuje nejlepší možný izolátor pro dané použití.
Kondenzátory se dodávají v různých tvarech.
Kondenzátory se dodávají v různých tvarech.

V elektrických obvodech se kondenzátory často používají k blokování stejnosměrného proudu (DC) přičemž umožňují průtok střídavého proudu (AC).

Některé digitální multimetry poskytují funkci měření kapacity, aby mohli technici:

  • Identifikovat neznámý nebo neoznačený kondenzátor.
  • Zjistit přerušené nebo zkratované kondenzátory.
  • Změřit kondenzátory přímo a zobrazit jejich hodnotu.

Odkazy: Digital Multimeter Principles (Principy digitálního multimetru), Glen A. Mazur, American Technical Publishers.