En kondensator är ett element i en elektrisk krets som möjliggör ackumulering av elektriska laddningar. I det här fallet är de elektriska laddningarna som regel elektroner.
Kondensatorladdningsprocess
En kondensator kan lagra elektrisk energi genom att ackumulera laddade partiklar på dess plattor. Således uppstår ett elektriskt fält med en viss styrka inuti kondensatorn. Tänk dig en klassisk kondensatoranordning som innehåller två plan-parallella plattor. En elektrisk potential appliceras på varje kondensatorplatta. Potentialerna för varje kondensatorplatta har motsatt tecken. I praktiken motsvarar ett sådant fall anslutning av en kondensator till en galvanisk cell.
Laddade partiklar vid den negativa polen i den galvaniska cellen flödar till en av kondensatorplattorna. Således laddas den andra plattan med motsatt tecken. Detta skapar ett elektriskt fält inuti kondensatorenheten. Laddningsprocessen fortsätter tills spänningen mellan plattorna blir lika med den galvaniska cellens spänning.
Typiskt placeras ett dielektriskt material inuti kondensatorn, så att den totala spänningen mellan kondensatorns plattor är summan av den externt applicerade spänningen och den inre spänningen som alstras av de polära partiklarna i det dielektriska materialet.
Kondensatorladdningsvärde
Så, var och en av kondensatorplattorna är upptagen av ett visst antal laddade partiklar. Eftersom plattorna är en metallisk substans kan endast elektroner vara gratis laddningsbärare. Följaktligen ackumulerar endast en av plattorna laddade partiklar i form av elektroner, och deras överskott bildas på den andra, vilket skapar en viss positiv laddning.
Således kan den totala laddningen för en kondensator definieras som den totala laddningen för alla elektroner på en av plattorna. Detta värde kan beräknas genom att känna till värdet på kondensatorns kapacitans. I detta fall kommer kondensatorns laddning att vara lika med produkten av kapacitansen och spänningen mellan plattorna.
Kondensatorns kapacitans är ett konstant värde som bara beror på dess konfiguration, varför den totala laddningen för en kondensator bara beror på storleken på spänningen. Det finns dock ett sätt att öka kondensatorns laddning på två sätt samtidigt genom att minska avståndet mellan plattorna.
På detta sätt kan du uppnå både en ökning av kondensatorns kapacitans och en ökning av spänningen över den. Det är därför de försöker hålla avståndet mellan plattorna så liten som möjligt.
