Polski

Co to jest pojemność

28 Gru 2020 | Parametry elektryczne

Pojemność to zdolność elementu lub obwodu do gromadzenia i magazynowania energii w postaci ładunku elektrycznego.

Kondensatory to urządzenia magazynujące energię dostępne w wielu rozmiarach i kształtach. Składają się one z dwóch płytek materiału przewodzącego (zwykle cienkiego metalu) przedzielonych izolatorem wykonanym z ceramiki, folii, szkła lub innych materiałów, a nawet powietrzem.

Izolator jest również nazywany dielektrykiem i zwiększa pojemność kondensatora. W języku angielskim kondensator jest określany jako capacitor lub condenser.

Płytki wewnętrzne są podłączone do dwóch zewnętrznych końcówek, które czasami są długie i wąskie i mogą przypominać małe metalowe anteny lub nogi. Takie końcówki można podłączyć do obwodu.

Kondensatory, tak jak akumulatory, magazynują energię. Akumulatory oddają energię stopniowo, a kondensatory szybko się rozładowują.

Przykład: kondensator podłączony do lampy błyskowej aparatu cyfrowego gromadzi energię z baterii aparatu, a następnie momentalnie ją uwalnia po naciśnięciu przycisku migawki. W zależności od wielkości kondensator potrzebuje jedną lub dwie sekundy, aby zgromadzić wystarczającą ilość energii do kolejnego błysku.

Kondensator gromadzi energię (napięcie), gdy przez obwód elektryczny płynie prąd. Ładunki obu płytek odpowiadają sobie. Gdy do płytki naładowanej dodatnio dotrze ładunek, taki sam ładunek odpłynie z płytki ujemnej.

Po wyłączeniu obwodu kondensator utrzymuje zgromadzoną energię, choć zazwyczaj występuje niewielki upływ.

Co to jest pojemność
Różne kondensatory (pokazane w kolorze) na płytce drukowanej.

Pojemność jest wyrażana jako stosunek ładunku elektrycznego każdego przewodnika do różnicy potencjałów (tj. napięcia) pomiędzy nimi.

Wartość pojemności kondensatora jest mierzona w faradach (F). Jednostka ta została nazwana na cześć angielskiego fizyka Michaela Faradaya (1791–1867).

Farad to duża pojemność. Większość domowych urządzeń elektrycznych zawiera kondensatory o pojemności dużo mniejszej od farada, często jednej milionowej farada (mikrofarad, µF) lub jednej bilionowej farada (pikofarad, pF).

Natomiast superkondensatory umożliwiają magazynowanie bardzo dużych ładunków elektrycznych rzędu tysięcy faradów.

Pojemność można zwiększyć przez:

  • zbliżenie płytek kondensatora (przewodników)
  • zastosowanie płytek o większej powierzchni
  • użycie najlepszego możliwego dla danego zastosowania izolatora.
Co to jest pojemność
Kondensatory mają różne kształty.

W obwodach elektrycznych kondensatory są często używane do blokowania prądu stałego (DC), umożliwiając przepływ prądu przemiennego (AC).

Niektóre multimetry cyfrowe oferują funkcję pomiaru pojemności, umożliwiając:

  • identyfikację nieznanego lub nieoznaczonego kondensatora
  • znalezienie przerwanego lub zwartego kondensatora
  • bezpośredni pomiar pojemności kondensatora i je wyświetlanie.

Źródło: Digital Multimeter Principles, Glen A. Mazur, American Technical Publishers.