Kondensaator (0)

Kondensaator
Kahest   kehast   koosnevat   süsteemi,   millel   on   küllalt   suur    elektrimahtuvus ,   nimetatakse
kondensaatoriks.   Lihtsaim   kondensaator   koosneb   kahest   teineteise   lähedal   asuvast
paralleelsest plaadist ja seda nimetatakse plaatkondensaatoriks.
Ühikuks  1   farad,   kuid  elektro-   ja  raadiotehnikas  kasutatakse   enamasti   palju  väiksemaid
konensaatoreid, mille mahtuvust mõõdetakse mikrofaradites ja pikofaradites.
Laadimine
Et  laadida  kondensaatorit, tuleb anda selle ühele  plaadile  positiivne, teisele negatiivne laeng.
See tähendab, et tuleb laenguid ümber paigutada, mis nõuab aga teatud tööd. Tehes laengute
ümberpaigutamisel   tööd,   kulutatakse   energiat,   mis   akumuleerub   laetud   kondensaatoris.
Kuna   kondensaatoris   tekib   seejuures   elektriväli,   võime   rääkida,   et   kondensaatori
laadimiseks kulutatud energia on muundunud elektrivälja energiaks.
Selleks, et moodustada kondensaatori ühel plaadil positiivne ja teisel negatiivne laeng q, on
kõige hõlpsam kanda see laing ühelt plaadilt teisele. Oletame, et kanname alumiselt plaadilt
laengu q ülemisele plaadile. Sel juhul moodustub  alumisel  plaadil laeng q (negatiivsete
laengute   puudus)   ning   ülemisel   q   (negatiivsete   laengute   üleküllus).   Kui   jätkata   sama
protseduuri, siis järgmise laengu q ülekandmisel laadime kondensaatori plaadid juba laengni
+2q ja -2q jne.
Mahtuvus :    Elektrimahtuvus on füüsikaline suurus, mis iseloomustab elektrit juhtiva keha
või kondensaatori võimet  salvestada  elektrilaengut. 
Sõltub   vaadeldavate   kehade   mõõtmetest,   vahekaugusest,   ja   kehadevahelise   aine
dielektrilisest läbitavusest.
Mahtuvust   mõõdetakse   elektrilaenguna,   mis   tõstab   keha   potentsiaali   või   kondensaatori
elektroodide potentsiaalide vahet (pinget) ühiku võrra, kus C on mahtuvus, q on elektrilaeng
ja U on pinge.
Plaatkondensaatori mahtuvus
Elektrimahtuvus   sõltub   üksnes   geomeetrilistest   parameetritest   –   plaatide   pindalast   S   ja
plaatidevahelisest kaugusest d. Seejuures kooskõlastab võrdetegur E0 (elektriline konstant)
SI-süsteemile vastavad ühikud.
Mida suurem on plaatide pindala ja mida väiksem on plaatidevaheline kaugus, seda suurem
on plaatkondensaatori elektrimahtuvus.
Liigid
Eristatakse   püsikondensaatoreid,   mille   mahtuvus   on   teatud   kindla   väärtusega,   ja
muutkondensaatoreid, mille mahtuvust saab etteantud piires sujuvalt muuta. Valdav enamik
kondensaatoreid   on   püsikondensaatorid.   Neid   liigitatakse   elektroode   eraldava
dielektrikukihi järgi; ; levinuimad on keraamika-, plastkile- ja elektrolüütkondensaatorid.
Dielektrikuna   on   olnud   kasutusel   ka    immutatud    paber,    vilk ,   klaas   jm.   Kondensaatorite
eriliigi   moodustavad   superkondensaatorid,   mida   kasutatakse   peamiselt   elektrilaengu
akumuleerimiseks.
Keraamikakondensaator   ( dielektrik    kõrgsageduskeraamikast),   kilekondensaator   (foolium,
sünteeskile),   elektrolüütkondensaator   (ehk   oksiidkondensaatoris   toimib   dielektrikuna
oksiidikiht , mis on elektrokeemiliselt formeeritud alumiiniumist või tantaalist elektroodile.),
superkondensaator   ( Parima    energia   mahutamise   võimega   on    super -   ehk
kaksikkihtkondensaator ‒ kahekihilise ioondielektrikuga kondensaator-akumulaator, mille
mahtuvust mõõdetakse faradites ja kilofaradites.)
Kasutamine:
Kondensaator täidab vooluringis sama rolli, mis  paak  veetorustikus. Teda kasutatakse voolu
ühtlustava seadmena. Kui laetud osakesed mingil põhjusel kondensaatori juures kogunevad,
siis salvestab kondensaator laengut. Laengu puudujäägi korral annab ta seda aga ära. Nii
töötab   kondensaator   alaldis,   mis   muudab   seinakontaktist   võetava   vahelduvpinde
elektrikellale või raadiole vajalikuks alalispingeks.
Elektroonikas   leiab   aga   peamiselt   kasutamist   kondensaatori   võime   mitte   juhtida   alalist
voolu, kuid lasta läbi vahelduvat. Kondensaator on vajalik ka võnkeringis, mille abil saame
kõikvõimalike raadio- või telesaatejaamade elektromagnetlainete hulgast välja valida just
need, mis kannavad meile huvi pakkuvat programmi.
Laialt levinud on mikrofon, milles sisaldub kondensaator. Sel juhul on kondensaatori üheks
plaadiks   õhuke   metallkile,   mis   hakkab   helilainete   mõjul   võnkuma.  Võnkumisel   muutub
plaatide  vahekaugus  ja ka kondensaatori mahtuvus. Konstantsel pingel kaasneb mahtuvuse
muutumisega laengu muutus. Järelikult peab vooluallikat ja kondensaatorit sisaldavas ahelas
tekkima   elektrivool . Sellega on helivõnkumised muudetud elektrilisteks võnkumisteks.
Mahtuvuse   muutmisel   põhineb   enamasti   ka   arvuti   klaviatuuri   töö.    Vajutades    klahvile,
suurendame   klahvi   taga   paikneva   kondensaatori   mahtuvust   ja   kutsume   nii   esile
vooluimpulsi. Mahtuvusliku lüliti  eeliseks  on asjaolu, et temas ei toimu metallosade vahetut
kontakti. Seega jääb ära metalli oksüdeerumise või kulumise mõju lüliti tööle.