1.8 Kondensaattori

1. Kondensaattorin varaaminen

Kondensaattorin voi varata yhdistämällä se hetkeksi pariston napoihin. Positiiviseen napaan kytketystä levystä voi ajatella virtaavan elektroneja jännitelähteen kautta toiseen levyyn. Kun jännite levyjen välillä on sama kuin napojen välillä, varausten siirtyminen loppuu.

 

2. Kondensaattorin kapasitanssi

Tutkitaan, miten
- levyjen välimatka
- väliaine levyjen välissä
vaikuttavat levyjen väliseen jännitteeseen. Vedä liukunauhasta välimatkaa suuremmaksi.

Elektroskooppi osoitaa, että jännite kasvaa välimatkan kasvaessa.
Koska kapasitanssi C, varaus Q ja jännite U riippuvat toisistaan yhtälön

Q = CU

mukaisesti ja varaus Q ei muutu edellisessä kokeessa, on jännitteen U kasvaessa kapasitanssin C pienennyttävä. Siis levyjen välimatkan kasvaessa kapasitanssi C pienenee.

Toisaalta eristeen lisääminen levyjen väliin pienentää jännitettä eli kasvattaa kapasitanssia.

Kapasitanssi C saadaan suureyhtälöstä

missä A = levyjen pinta-ala ja d = levyjen välimatka ja e_r = suhteellinen permittiivisyys.

3. Kondensaattorien kytkennät

Sarjaan kytketyillä kondensaattoreilla

on influenssin vuoksi kaikilla sama varaus Q.Tästä voi johtaa
konaiskapasitanssille C

Kondensaattorien rinnankytkennässä

taas kondensaattorien jännite on sama ja kokonaiskapasitanssi C on

Esim. Laske oheisen kytkennän kokonaiskapasitanssi

Rinnan kytkettyjen kondensaattorien kapasitanssi on C₁ + C₂ = 7,0 mF.
Kokonaiskapasitanssi C saadaan yhtälöstä

mistä C = 1,6 mF.