Kondensator to element obwodu elektrycznego, który umożliwia gromadzenie ładunków elektrycznych. W tym przypadku ładunkami elektrycznymi są z reguły elektrony.
Proces ładowania kondensatora
Kondensator jest w stanie magazynować energię elektryczną poprzez gromadzenie naładowanych cząstek na swoich płytach. W ten sposób wewnątrz kondensatora powstaje pole elektryczne o określonej sile. Wyobraź sobie klasyczne urządzenie kondensatorowe zawierające dwie płasko-równoległe płytki. Do każdej płytki kondensatora przykładany jest potencjał elektryczny. Potencjały każdej płytki kondensatora mają przeciwny znak. W praktyce taki przypadek odpowiada podłączeniu kondensatora do ogniwa galwanicznego.
Naładowane cząstki na biegunie ujemnym ogniwa galwanicznego przepływają do jednej z płytek kondensatora. W ten sposób druga płyta jest obciążona odwrotnym znakiem. To tworzy pole elektryczne wewnątrz kondensatora. Proces ładowania trwa do momentu, gdy napięcie między płytami zrówna się z napięciem ogniwa galwanicznego.
Zazwyczaj wewnątrz kondensatora umieszczany jest materiał dielektryczny, tak że całkowite napięcie między płytami kondensatora jest sumą napięcia przyłożonego z zewnątrz i napięcia wewnętrznego generowanego przez cząstki polarne materiału dielektrycznego.
Wartość naładowania kondensatora
Tak więc każda z płytek kondensatora jest zajęta przez pewną liczbę naładowanych cząstek. Ponieważ płytki są substancją metaliczną, tylko elektrony mogą być nośnikami ładunków swobodnych. W konsekwencji tylko jedna z płytek gromadzi naładowane cząstki w postaci elektronów, a ich nadmiar powstaje na drugiej, tworząc pewien ładunek dodatni.
Zatem całkowity ładunek kondensatora można zdefiniować jako całkowity ładunek wszystkich elektronów jednej z płytek. Wartość tę można obliczyć znając wartość pojemności kondensatora. W takim przypadku ilość ładunku kondensatora będzie równa iloczynowi pojemności i napięcia między płytami.
Pojemność kondensatora jest wartością stałą, która zależy tylko od jego konfiguracji, dlatego całkowity ładunek kondensatora będzie zależał tylko od wielkości napięcia. Istnieje jednak sposób, aby jednocześnie zwiększyć ładunek kondensatora na dwa sposoby, zmniejszając odległość między płytami.
W ten sposób można osiągnąć zarówno wzrost pojemności kondensatora, jak i wzrost napięcia na nim. Dlatego starają się, aby odległość między płytami była jak najmniejsza.
