Kondensaattori
Kondensaattori on laite, jolla on kyky varastoida sähkövarausta. Se ei ole virtalähde; se ei tuota varausta, kuten esim. paristo. Kaikki varaus mikä kondensaattorissa on, on tuotu jostain.
Tavallisin kondensaattori on levykondensaattori, joka koostuu kahdesta vierekkäisestä metallilevystä ja niiden välisestä eristeestä. Toinen levyistä varataan positiiviseksi Q ja toinen negatiiviseksi -Q. Kokonaisuutena kondensaattori on sähköisesti neutraali Q-Q = 0.
Kapasitanssi
Kapasitanssi C, ilmaisee kondensaattorin sähkönvaraamiskykyä. Kapasitanssi yksikkö on faradi [C] = F. Mitä suurempi kapasitanssi sitä suurempi varaus saadaan talteen samalla jännitteellä.
[[$$ Q = CU $$]]
Toisaalta, jos kondensaattorin jännitettä halutaan nostaa, kapasitanssi hidastaa sitä. Jos kondensaattoria ajatellaan uima-altaana, kapasitanssi on altaan pinta-ala, jännite altaan syvyys ja sähkövaraus on altaanseen tuotu vesi.
Kondensaattorin energia voidaan selvittää laskemalla lataamisessa tehty työ. Kun kondensaattoria ladataan, voidaan ajatella yksittäisten varausten dQ siirtyvän levyltä toiselle. Tällöin tehdään työ W = QU. Jännite U kasvaa sitä mukaa kuin varaus Q levyillä kasvaa U = Q/C. Tehty työ saadaan laskettu integroimalla:
[[$$ W = \int_0^QUdQ \\ W = \int_0^Q {Q \over C}dQ \\ W = {1 \over C}\int_0^QQdQ \\ W = {1 \over C} \frac{1}{2} Q^2 \\ W = \frac{1}{2} Q {Q \over C }$$]]
Josta saadaan lopullinen muoto:
[[$$ E = \frac{1}{2} QU $$]]
Tavallisin kondensaattori on levykondensaattori, joka koostuu kahdesta vierekkäisestä metallilevystä ja niiden välisestä eristeestä. Toinen levyistä varataan positiiviseksi Q ja toinen negatiiviseksi -Q. Kokonaisuutena kondensaattori on sähköisesti neutraali Q-Q = 0.
Kapasitanssi
Kapasitanssi C, ilmaisee kondensaattorin sähkönvaraamiskykyä. Kapasitanssi yksikkö on faradi [C] = F. Mitä suurempi kapasitanssi sitä suurempi varaus saadaan talteen samalla jännitteellä.
[[$$ Q = CU $$]]
Toisaalta, jos kondensaattorin jännitettä halutaan nostaa, kapasitanssi hidastaa sitä. Jos kondensaattoria ajatellaan uima-altaana, kapasitanssi on altaan pinta-ala, jännite altaan syvyys ja sähkövaraus on altaanseen tuotu vesi.
Kondensaattorin energia voidaan selvittää laskemalla lataamisessa tehty työ. Kun kondensaattoria ladataan, voidaan ajatella yksittäisten varausten dQ siirtyvän levyltä toiselle. Tällöin tehdään työ W = QU. Jännite U kasvaa sitä mukaa kuin varaus Q levyillä kasvaa U = Q/C. Tehty työ saadaan laskettu integroimalla:
[[$$ W = \int_0^QUdQ \\ W = \int_0^Q {Q \over C}dQ \\ W = {1 \over C}\int_0^QQdQ \\ W = {1 \over C} \frac{1}{2} Q^2 \\ W = \frac{1}{2} Q {Q \over C }$$]]
Josta saadaan lopullinen muoto:
[[$$ E = \frac{1}{2} QU $$]]