kondensator (elektrisk komponent)

En kondensator består av to ledere, såkalte kondensatorplater. Platene holdes isolert fra hverandre med et såkalt dielektrikum, som kan være luft eller et lag av impregnert papir, glimmer, glass, keramikk, polystyren, polykarbonat eller liknende.

Når det settes på en elektrisk spenning mellom kondensatorplatene, flyttes det ladning fra den ene plata og over på den andre. Ladningen er proporsjonal med spenningen. Ladningen er også avhengig av platenes størrelse, avstand og egenskapene til dielektrikumet som er mellom dem.

Forholdet mellom ladning og spenning kalles kondensatorens kapasitans. For en kondensator som består av to parallelle plater, begge med areal S, og som er skilt av et dielektrikum med tykkelse d og permittivitet ε, blir kapasitansen C lik \[ C = \frac{\varepsilon S}{d}. \]

Man får stor kapasitans dersom arealet til platene er stort, og avstanden mellom dem er liten. Kapasitansen øker dessuten med permittiviteten til dielektrikumet. Ved opp- og utladning av kondensatoren går litt av energien i feltet over til varme i dielektrikumet. Dette kalles dielektrisk tap.

Hvis platene påtrykkes en vekselspenning, vil kondensatoren lades og utlades i takt med den periodisk varierende spenningen. Kondensatoren virker som om vekselstrømmen passerer gjennom den. I virkeligheten pendler strømmen frem og tilbake. Ladningen bygger seg opp i den delen av perioden da spenningen øker, for så å utlades når spenningen avtar. Strømmen er maksimal når kondensatoren er utladet, det vil si når spenningen over den er null. Det er altså en faseforskjell som gjør at strømmen blir liggende ¼ periode foran spenningen.

Ved vekselstrømmer gjennom induktanser ligger strømmen etter spenningen, og kondensatoren brukes derfor som fasekompensator for å redusere den faseforskyvningen som opptrer i et vekselstrømnett når det er tilkoblet induktanser, for eksempel i motorer. Les mer om sammenkobling av kondensatorer i omtalen av parallellkobling og seriekobling.

Den eldste formen for kondensator er leidnerflaske.

Elektriske kondensatorer brukes i praktisk talt alt av elektronikk, for eksempel lydutstyr, kommunikasjonsutstyr og datamaskiner. Kondensatorer brukes også i elektriske motorer, for eksempel i biler og trikker.

Kondensatorer, ofte omtalt som superkondensatorer, kan også brukes til lagring av elektrisk energi. Sammenlignet med ordinære batterier er energitettheten lav, men i en kondensator kan opp- og utlading skje svært hurtig, da den ikke er avhengig av forsinkende, elektrokjemiske reaksjoner. Dessuten er energitapet gjennom en ladesyklus minimal. Slike batterier blir for eksempel brukt til å lagre regenerert bremseenergi i kjøretøyer for etterfølgende bruk til akselerasjon.

• kapasitans
• permittivitet
• elektrisk ladning