Kondensators ir elektriskās ķēdes elements, kas ļauj akumulēt elektriskos lādiņus. Šajā gadījumā elektriskie lādiņi parasti ir elektroni.
Kondensatora uzlādes process
Kondensators spēj uzglabāt elektrisko enerģiju, uz tā plāksnēm uzkrājot uzlādētas daļiņas. Tādējādi kondensatora iekšpusē rodas noteikta stipruma elektriskais lauks. Iedomājieties klasisku kondensatora ierīci, kas satur divas plaknes paralēlas plāksnes. Katrai kondensatora plāksnei tiek piemērots elektriskais potenciāls. Katras kondensatora plāksnes potenciāliem ir pretēja zīme. Praksē šāds gadījums atbilst kondensatora savienošanai ar galvanisko elementu.
Uzlādētās daļiņas galvaniskā elementa negatīvajā polā plūst uz vienu no kondensatora plāksnēm. Tādējādi otra plāksne tiek uzlādēta ar pretēju zīmi. Tas kondensatora ierīces iekšpusē rada elektrisko lauku. Uzlādes process turpinās, līdz spriegums starp plāksnēm kļūst vienāds ar galvaniskās šūnas spriegumu.
Parasti kondensatora iekšpusē tiek ievietots dielektrisks materiāls, tā ka kopējais spriegums starp kondensatora plāksnēm ir ārējā pielietotā sprieguma un iekšējā sprieguma summa, ko rada dielektriskā materiāla polārās daļiņas.
Kondensatora uzlādes vērtība
Tātad katru no kondensatora plāksnēm aizņem noteikts skaits uzlādētu daļiņu. Tā kā plāksnes ir metāla viela, tikai elektroni var būt brīvi lādiņu nesēji. Līdz ar to tikai vienā no plāksnēm akumulējas uzlādētas daļiņas elektronu formā, un to pārpalikums veidojas otrā, radot noteiktu pozitīvu lādiņu.
Tādējādi kondensatora kopējo lādiņu var definēt kā vienas plāksnes visu elektronu kopējo lādiņu. Šo vērtību var aprēķināt, zinot kondensatora kapacitātes vērtību. Šajā gadījumā kondensatora lādiņa daudzums būs vienāds ar kapacitātes un sprieguma reizinājumu starp plāksnēm.
Kondensatora kapacitāte ir nemainīga vērtība, kas ir atkarīga tikai no tā konfigurācijas, tāpēc kondensatora kopējā maksa būs atkarīga tikai no sprieguma lieluma. Tomēr ir veids, kā vienlaikus palielināt kondensatora uzlādi divos veidos, samazinot attālumu starp plāksnēm.
Tādā veidā jūs varat sasniegt gan kondensatora kapacitātes pieaugumu, gan sprieguma pieaugumu tajā. Tāpēc viņi cenšas pēc iespējas mazāku attālumu starp plāksnēm.
