Kondensaattori

Kondensaattori on komponentti, johon voidaan varastoida väliaikaisesti sähkövarausta. Varastoitavat määrät ovat siinä mielessä pieniä, että kondensaattoreita ei voi käyttää virtalähteinä: varauksen purkautumisesta syntyvää virtaa riittäisi esimerkiksi led-lampulle vain sekunnin murto-osaksi. Virta voi kuitenkin olla hetkellisesti suuri, koska kondensaattorin sisäinen resistanssi on yleensä pienempi kuin pariston. Siksi kondensaattoreita voidaan käyttää esimerkiksi salamavaloihin. Elektroniikan komponentteina ne ovat hyvin yleisiä virtapiirien toiminnan säätelyssä.

Yksinkertaisimmillaan kondensaattori rakennetaan kahdesta metallilevystä, joiden väliin jää ilmaa. Metallilevyt varautuvat ja ilma on eriste, joka estää varauksen siirtymisen levyltä toiselle. Tällaista kondensaattoria kutsutaan levykondensaattoriksi. Ilman sijaan voidaan käyttää jotain muutakin eristettä. Eristeen valinnalla on merkitystä, sillä siitä ja levyjen välimatkasta riippuu, kuinka suurella jännitteellä kondensaattori voidaan enintään ladata. Jos sähkökenttä kondensaattorin levyjen välissä on riittävän suuri, se riittää saamaan eristeessä olevat sähkövaraukset liikkeelle ja rikkomaan eristeen. Eristeen enintään kestämää sähkökenttää kutsutaan läpilyöntikestävyydeksi. Sen yksikkö on voltti metrin mittaista etäisyyttä kohden, V/m, mikä on sama kuin sähkökentän yksikkö. Esimerkiksi ilman läpilyöntikestävyys on noin 3 kV/mm. Tämä tarkoittaa, että millimetrin kokoisen ilmaraon yli voi olla korkeintaan 3 kilovoltin jännite, jotta läpilyöntiä ei tapahdu.


Levykondensaattoreita ei yleensä käytetä sellaisenaan elektroniikassa. Usein levyt ovat hyvinkin pitkiä, ja ne kääritään rullalle välissä olevine eristeineen. Näin syntyy tyypillinen sylinterin muotoinen kondensaattori. Osa kondensaattoreista on rakenteeltaan kokonaan erilaisia. Alla olevassa kuvassa on erilaisia kondensaattoreita. Sylinterin muotoiset ovat elektrolyyttikondensaattoreita ja nappimaiset ovat keraamisia kondensaattoreita. Kondensaattorin varautuva osa eli elektrodi voi olla johdelevy, johdekalvo tai sähköä johtava neste. Eristeenä käytetään ilmaa, keraamista massaa, muovia tai oksidikerrosta.