En kondensator er et element i et elektrisk kredsløb, der muliggør ophobning af elektriske ladninger. I dette tilfælde er de elektriske ladninger som regel elektroner.
Opladningsproces for kondensator
En kondensator er i stand til at lagre elektrisk energi ved at akkumulere ladede partikler på dens plader. Således opstår et elektrisk felt med en vis styrke inde i kondensatoren. Forestil dig en klassisk kondensatorenhed, der indeholder to plan-parallelle plader. Der tilføres et elektrisk potentiale til hver kondensatorplade. Potentialerne for hver kondensatorplade har det modsatte tegn. I praksis svarer et sådant tilfælde til at forbinde en kondensator til en galvanisk celle.
Opladede partikler ved den negative pol i den galvaniske celle strømmer til en af kondensatorpladerne. Således er den anden plade ladet med det modsatte tegn. Dette skaber et elektrisk felt inde i kondensatorenheden. Opladningsprocessen fortsætter, indtil spændingen mellem pladerne bliver lig med spændingen i den galvaniske celle.
Typisk placeres et dielektrisk materiale inde i kondensatoren, således at den samlede spænding mellem kondensatorens plader er summen af den eksterne påførte spænding og den interne spænding, der genereres af de polære partikler i det dielektriske materiale.
Værdi for kondensatoropladning
Så hver af kondensatorpladerne er optaget af et bestemt antal ladede partikler. Da pladerne er et metallisk stof, kan kun elektroner være gratis opladningsbærere. Derfor akkumulerer kun en af pladerne ladede partikler i form af elektroner, og deres overskud dannes på den anden, hvilket skaber en vis positiv ladning.
Således kan den samlede ladning af en kondensator defineres som den samlede ladning for alle elektroner på en af pladerne. Denne værdi kan beregnes ved at kende værdien af kondensatorens kapacitans. I dette tilfælde vil kondensatorens ladning være lig med produktet af kapacitansen og spændingen mellem pladerne.
Kondensatorens kapacitans er en konstant værdi, der kun afhænger af dens konfiguration, derfor afhænger den samlede opladning af en kondensator kun af spændingens størrelse. Der er dog en måde at øge kondensatorens ladning på to måder på samme tid ved at reducere afstanden mellem pladerne.
På denne måde kan du opnå både en stigning i kondensatorens kapacitans og en stigning i spændingen over den. Derfor forsøger de at holde afstanden mellem pladerne så lille som muligt.
