Ero sivun ”Kapasitanssi” versioiden välillä
>Aulis Eskola (jännitteen tunnus U (V jenkkiläinen merkintätapa)) |
>Oh2mqk p (tekstisäätöä) |
||
| Rivi 1: | Rivi 1: | ||
[[Category:Teoria]][[Category:Teoria]][[Category:Suureet]] | [[Category:Teoria]][[Category:Teoria]][[Category:Suureet]] | ||
== Kapasitanssi == | == Kapasitanssi == | ||
Kondensaattorin ''kapasitanssi'' (engl: ''capacitance'') (C) on sen potentiaalieron (tai [[jännite|jännitteen]], U) mitta, joka muodostuu kondensaattorin pintojen väliin, kun siihen kerätään annettu [[ | Kondensaattorin ''kapasitanssi'' (engl: ''capacitance'') (C) on sen potentiaalieron (tai [[jännite|jännitteen]], U) mitta, joka muodostuu kondensaattorin pintojen väliin, kun | ||
:<math>C = \frac{Q}{U}</math> | siihen kerätään annettu [[sähkövaraus]] (Q): | ||
:<math>C = \frac{Q}{U}\,</math> | |||
[[SI-järjestelmä|SI-järjestelmän]] yksiköinä kondensaattorin kapasitanssi on yksi [[faradi]], kun yhden [[coulombi|coulombin]] verran | [[SI-järjestelmä|SI-järjestelmän]] yksiköinä kondensaattorin kapasitanssi on yksi [[faradi]], | ||
Koskapa [[faradi]] on hyvin suuri yksikkö, kondensaattorien arvoja esitetään yleensä mikrofaradeina (µF), nanofaradeina (nF) tai pikofaradeina (pF). | kun yhden [[coulombi|coulombin]] verran sähkövarausta aiheuttaa yhden [[voltti|voltin]] | ||
potentiaalieron sen napojen väliin. | |||
Koskapa [[faradi]] on hyvin suuri yksikkö, kondensaattorien arvoja esitetään yleensä | |||
mikrofaradeina (µF), nanofaradeina (nF) tai pikofaradeina (pF). | |||
Yllä annettu yhtälö toimii, kunhan varaus Q on paljon yli yksittäisen elektronin varauksen. | Yllä annettu yhtälö toimii, kunhan varaus Q on paljon yli yksittäisen elektronin varauksen. | ||
Esim. 1 pF kondensaattoriin 1 µV tuottaisi hieman alle yhden elektronin varauksen... | Esim. 1 pF kondensaattoriin 1 µV tuottaisi hieman alle yhden elektronin varauksen... | ||
"Rinnakkaisista levyistä" tehdyn kondensaattorin elektrodien välinen kapasitanssi, kun pinta-ala on ''A'' ja levyjen väli on ''d'' on suunnilleen: | "Rinnakkaisista levyistä" tehdyn kondensaattorin elektrodien välinen kapasitanssi, | ||
kun pinta-ala on ''A'' ja levyjen väli on ''d'' on suunnilleen: | |||
:<math>C = \epsilon_0 \epsilon_r \frac{A}{d}</math> | :<math>C = \epsilon_0 \epsilon_r \frac{A}{d}</math> | ||
missä C on kapasitanssi faradeina, <math>\epsilon_0\,</math> on tyhjön sähköstaattinen permittiivisyysvakio (<math>1/(\mu_o c^2) = 1/(4\pi 10^{-7} c^2)\,</math>) ja <math>\epsilon_r\,</math> on käytetyn eristeen suhteellinen dielektrinen permittiivisyys. | missä C on kapasitanssi faradeina, <math>\epsilon_0\,</math> on tyhjön sähköstaattinen permittiivisyysvakio (<math>1/(\mu_o c^2) = 1/(4\pi 10^{-7} c^2)\,</math>) ja | ||
<math>\epsilon_r\,</math> on käytetyn eristeen suhteellinen dielektrinen permittiivisyys. | |||
1990-luvulla kehitettiin vesipohjaista elektrolyyttiä käyttävät "ultrakondensaattorit", | |||
joille tyypillisiä ominaisuuksia ovat: | |||
* Kapasitanssi useita kymmeniä tai jopa tuhansia Faradeja | |||
* Jännitekesto enintään 2.55 Volttia (elektrolyytin läpilyöntijännite) | |||
* Lataus- ja purkuvirrat amppeereita tai jopa kiloampeereita | |||
Kondensaattorin varauskykyä voi siis lisätä: | |||
* Laittamalla lisää pinta-alaa kondensaattoriin - tai laittamalla useampia kondensaattoreita rinnakkain. | |||
* Käyttämällä korkeamman <math>\epsilon_r\,</math>:n omaavaa materiaalia eristeenä | |||
* Ohentamalla eristettä | |||
* Nostamalla jännitettä (jos se käyttökohteessa on mahdollista) | |||
== Katso lisää == | == Katso lisää == | ||
* [[Kondensaattori]] | * [[Kondensaattori]] | ||
* [[Faradi]] | * [[Faradi]] | ||
* [[Coulombi]] | * [[Coulombi]] | ||
Versio 13. toukokuuta 2005 kello 01.35
Kapasitanssi
Kondensaattorin kapasitanssi (engl: capacitance) (C) on sen potentiaalieron (tai jännitteen, U) mitta, joka muodostuu kondensaattorin pintojen väliin, kun siihen kerätään annettu sähkövaraus (Q):
SI-järjestelmän yksiköinä kondensaattorin kapasitanssi on yksi faradi, kun yhden coulombin verran sähkövarausta aiheuttaa yhden voltin potentiaalieron sen napojen väliin. Koskapa faradi on hyvin suuri yksikkö, kondensaattorien arvoja esitetään yleensä mikrofaradeina (µF), nanofaradeina (nF) tai pikofaradeina (pF).
Yllä annettu yhtälö toimii, kunhan varaus Q on paljon yli yksittäisen elektronin varauksen. Esim. 1 pF kondensaattoriin 1 µV tuottaisi hieman alle yhden elektronin varauksen...
"Rinnakkaisista levyistä" tehdyn kondensaattorin elektrodien välinen kapasitanssi, kun pinta-ala on A ja levyjen väli on d on suunnilleen:
missä C on kapasitanssi faradeina, on tyhjön sähköstaattinen permittiivisyysvakio () ja on käytetyn eristeen suhteellinen dielektrinen permittiivisyys.
1990-luvulla kehitettiin vesipohjaista elektrolyyttiä käyttävät "ultrakondensaattorit", joille tyypillisiä ominaisuuksia ovat:
- Kapasitanssi useita kymmeniä tai jopa tuhansia Faradeja
- Jännitekesto enintään 2.55 Volttia (elektrolyytin läpilyöntijännite)
- Lataus- ja purkuvirrat amppeereita tai jopa kiloampeereita
Kondensaattorin varauskykyä voi siis lisätä:
- Laittamalla lisää pinta-alaa kondensaattoriin - tai laittamalla useampia kondensaattoreita rinnakkain.
- Käyttämällä korkeamman :n omaavaa materiaalia eristeenä
- Ohentamalla eristettä
- Nostamalla jännitettä (jos se käyttökohteessa on mahdollista)