Tata artikkelia tai sen osaa on pyydetty parannettavaksi, koska se ei tayta Wikipedian laatuvaatimuksia . Voit auttaa Wikipediaa parantamalla artikkelia tai merkitsemalla ongelmat tarkemmin . Lisaa tietoa saattaa olla keskustelusivulla . Tarkennus: Valiotsikoitava ja luokiteltava kunnolla.

Tahan artikkeliin tai sen osaan on merkitty lahteita , mutta niihin ei viitata. Ala poista mallinetta ennen kuin viitteet on lisatty. Voit auttaa Wikipediaa lisaamalla artikkelille asianmukaisia viitteita . Lahteettomat tiedot voidaan kyseenalaistaa tai poistaa .

Kondensaattori ( lat. condensare , puristaa kasaan) on kaksinapainen sahkotekniikassa kaytettava passiivikomponentti. Sen keskeisin ominaisuus on kapasitanssi , joka on kykya tallentaa sahkovarausta . Kondensaattori varastoi energiaa sahkokenttaan .

Kun varausta siirretaan kondensaattorin napoihin, muodostuu niiden valille jannite, joka on suoraan verrannollinen siirretyn varauksen suuruuteen ja kaantaen verrannollinen kondensaattorin kapasitanssiin.

Kondensaattoreita voidaan taman kapasitanssin vuoksi kayttaa elektronisissa piireissa jannitevaihteluiden tasaamisessa. Kondensaattorin kyky tasata jannitevaihtelua on suoraan verrannollinen sen kapasitanssiin. ^{[1] [2]}

Historiaa [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Ensimmaisen kondensaattorin keksi Ewald Georg von Kleist Camminissa Pommerissa 11. lokakuuta 1745, yrittaessaan varastoida sahkoa elohopeaa taynna olevaan pulloon. Maailmalle tieto uudesta keksinnosta levisi kuitenkin Pieter van Musschenbroekin kautta. Han teki kokeen vedella taytetylla astialla Leydenin ( Leidenin ) yliopistossa Hollannissa tammikuussa 1746. Tasta sai nimensa Leydenin pullo . ^[3]

Rakenne [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Tyypillinen kondensaattori koostuu kahdesta elektrodista , joista kumpikin varastoi samansuuruisen mutta erimerkkisen sahkovarauksen. Elektrodit voivat olla esimerkiksi tasomaisia levyja ( levykondensaattori ) tai sisakkaisia pallokuoria ( pallokondensaattori ). Elektrodit on eristetty toisistaan, ja kun kondensaattori kytketaan jannitelahteeseen, ne saavat sahkoisen varauksen ja niiden valille muodostuu sahkokentta .

Kondensaattori varautuu myos, jos sen jompaakumpaa elektrodia kosketetaan varauksellisella kappaleella. Talloin myos toinen elektrodi saa influenssi -ilmion vaikutuksesta yhta suuren, mutta vastakkaismerkkisen varauksen. ^[1]

Kondensaattorin sahkokentta on kaytannollisesti katsoen kokonaan elektrodien valissa, silla muualla elektrodien vastakkaismerkkisten varausten aiheuttamat sahkokentat kumoavat toisensa. Levykondensaattorissa tama sahkokentta on kaytannossa homogeeninen eli kaikkialla levyjen valissa yhta voimakas. Sahkokentan voimakkuus on:

${\displaystyle \mathbf {E} ={\frac {U}{d}},}$

jossa

• U on levyjen valinen jannite ja
• d on levyjen valinen etaisyys

Epaideaalisuus [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Lapilyonti [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Jos jannite ylittaa eristeen kestokyvyn, tapahtuu lapilyonti, jolloin eriste muuttuu johtavaksi (ks. valokaari ). Tata jannitetta kutsutaan lapilyontijannitteeksi

${\displaystyle {U}={E}\cdot {d},}$

jossa

• E on eristeen dielektrinen lujuus ja
• d on levyjen valinen etaisyys.

Taman estamiseksi valmistaja maarittelee kondensaattorin suurimman sallitun kayttojannitteen.

Vuotovirta [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Kondensaattorin levyjen valille muodostunut sahkokentta sailyy, vaikka jannitelahde irrotetaan, koska sahkokentta pitaa varaukset paikoillaan. Levyjen valissa olevalla eristeella on kuitenkin johtavuutta, joka riippuu eristemateriaalista. Tama johtavuus aiheuttaa pienen vuotovirran R _Leak kondensaattorin napojen valilla, joten kondensaattori purkautuu ajan kuluessa itsekseen.

Ekvivalenttinen sarjaresistanssi ja sarjainduktanssi [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Kondensaattorin jalat aiheuttavat ekvivalenttisen sarjaresistanssin R _ESR ja ekvivalenttisen sarjainduktanssin L _ESL . Ekvivalenttinen sarjainduktanssi ja -resistanssi on otettava huomioon suuritaajuisia kytkentoja suunniteltaessa, silla taajuuden kasvaessa kapasitiivinen impedanssi pienenee ja induktiivinen impedanssi kasvaa, jolloin sarjainduktanssi ja -resistanssi maaraavat kondensaattorin impedanssin.

Vesianalogia [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Vesianalogiassa johdossa kulkevia latauksen kuljettajia kuvataan veden virtauksena putkessa. Kondensaattori on kuin putkessa oleva muovikalvo. Vesimolekyylit eivat voi kulkea kalvon lavitse mutta vesi voi venyttaa kalvoa. Analogia selvittaa muutamaa nakokulmaa kondensaattoreista:

• Virta muuttaa kondensaattorin varausta niin kuin vedenvirtaus muuttaa kalvon venymista.
• Mita enemman kondensaattoria on ladattu, sen suurempi on jannitehavio. Voidaan havaita vesianalogiasta siten etta mita enemman kalvoa venytetaan sen enemman se alkaa vastustamaan venytysta.
• Varaus voi virrata kondensaattorin “lapi” vaikka elektronit eivat paase puolelta toiselle. Vesianalogiassa tata kuvaa veden virtaaminen putkessa, vaikka vesimolekyylit eivat voikaan lapaista kalvoa. Virtaus ei silti voi jatkua samaan suuntaan loputtomiin tai kalvo repeaa eli virta paasee kulkemaan kondensaattorin lapi.
• Kapasitanssi kuvaa sita kuinka paljon varausta voidaan varastoida yhdelle kondensaattorin levylle. Hyvin venyva kalvo kuvaa korkeampaa kapasitanssia kuin huonosti venyva kalvo.
• Latautunut kondensaattori varastoi potentiaalienergiaa kuten venyva kalvo.

Kapasitanssi [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Paaartikkeli: Kapasitanssi

Kondensaattorin kapasitanssi (symboli  C ) on suure, joka kuvaa varauksen ( Q ) suuruutta suhteessa elektrodien valiseen potentiaalieroon ( U ). Nain ollen

${\displaystyle C={\frac {Q}{U}}.}$

Kapasitanssin SI-jarjestelman mukainen yksikko on faradi [F], joka vastaa yhden coulombin varausta yhden voltin jannitteella.

Faradi on hyvin suuri yksikko kaytannon sovellutuksiin, joten yleensa kaytetaan etuliiteyksikoita pikofaradi  (pF), nanofaradi  (nF), mikrofaradi  (μF) ja millifaradi  (mF). ^[2]

Kapasitanssin laskeminen kondensaattorikytkennoissa [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Rinnakkain kytkettyjen kondensaattorien C1, C2,... Cn kapasitanssi on kapasitanssien summa

${\displaystyle C_{\mathrm {eq} }=C_{1}+C_{2}+\cdots +C_{n}}$

Kun rinnakkain kytketyt kondensaattorit kytketaan jannitteeseen V , on kaikkien kondensaattoreiden jannite sama.

Sarjaan kytkettyjen kondensaattorien C1, C2,... Cn kapasitanssi on

${\displaystyle {\frac {1}{C_{\mathrm {eq} }}}={\frac {1}{C_{1}}}+{\frac {1}{C_{2}}}+\cdots +{\frac {1}{C_{n}}}}$

Kun sarjaan kytketyt kondensaattorit kytketaan jannitteeseen V , saavat kaikki kondensaattorit samansuuruisen varauksen Q . Kokonaisjannite V on kondensaattoreiden jannitteiden summa.

${\displaystyle V=V_{1}+V_{2}+\cdots +V_{n}}$

Tasavirta ei kulje kondensaattorin lapi, koska sen levyjen valissa on eriste. Mutta jos se kytketaan muuttuvaan jannitteeseen, myos levyjen varaus muuttuu, ja kondensaattorin latautuessa tai purkautuessa jannitelahteesta levyihin tai painvastoin kulkee virta, jonka suuruus on ${\displaystyle \scriptstyle i=C{\frac {{\rm {d}}U}{{\rm {d}}t}}}$, jossa  C on kapasitanssi, U  jannite ja t  aika. ^[2]

Kapasitanssi voidaan maarittaa siis kondensaattorin virran i suhteena jannitteen U muutosnopeuteen d U /d t yhtalolla

${\displaystyle C={\frac {i}{({\frac {dU}{dt}})}}}$.

Kondensaattorin elektrodit ovat yleensa metallilevyja tai -kalvoja. Kahdesta yhta suuresta samansuuntaisesta levyelektrodista koostuvan levykondensaattorin kapasitanssi on

${\displaystyle C=\epsilon _{0}\epsilon _{\rm {r}}{\frac {A}{d}},}$

missa

• A on elektrodin pinta-ala,
• d on levyjen valinen etaisyys,
• ε ₀ on tyhjion permittiivisyys ja
• ε _r on levyjen valissa olevan eristeen suhteellinen permittiivisyys.

Levyjen koon kasvaessa varauksen maara kasvaa. Myos levyjen valisen etaisyyden pienentyessa varauskyvyn maara kasvaa, mutta samalla pienenee jannitteen sietokyky eristeen ohi-/lapilyonnin vuoksi. ^[2]

Kondensaattoriin varautunut energia [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Kondensaattoriin varautunut energia voidaan maarittaa laskemalla kondensaattorin varaamiseksi tarvittava tyo .

Olkoon kondensaattorin kapasitanssi  C , ja sen kokonaisvaraus  Q . Kondensaattoria varatessa sen hetkellinen varaus on q(t) , ja potentiaaliero napojen valilla on u(t)  =  q(t) / C . Kun pieni varaus d q siirretaan elektrodilta toiselle potentiaalieron u yli, tehdaan tyo d W :

${\displaystyle {\rm {d}}W={\frac {q}{C}}\,{\rm {d}}q.}$

Kondensaattorin kokonaisenergia saadaan integroimalla tama infinitesimaalisen pieni siirto koko siirrettavan varauksen  Q yli:

${\displaystyle W=\int _{0}^{Q}{\frac {q}{C}}\,{\rm {d}}q={\frac {1}{2}}{\frac {Q^{2}}{C}}={\frac {1}{2}}CU^{2}=E.}$

Koska toisaalta kondensaattorin kapasitanssi saadaan yhtalosta

${\displaystyle C=\epsilon _{0}\epsilon _{r}{\frac {A}{d}}}$

ja sen jannitteen ja sahkokentan valilla vallitsee yhteys

${\displaystyle U=\mathbf {E} \cdot \mathbf {d} ,}$

saadaan tasta kondensaattorin sahkokentan energian tiheydelle lauseke

${\displaystyle {\frac {E}{V}}={\frac {1}{2}}\epsilon _{o}\epsilon _{r}{\frac {A}{d}}\mathbf {E} ^{2}\mathbf {d} ^{2}{\frac {1}{Ad}}={\frac {1}{2}}\epsilon _{0}\epsilon _{r}\mathbf {E} ^{2}.}$

Tama energiantiheyden lauseke patee yleisesti kaikille sahkokentille, ei vain kondensaattoreissa.

Kondensaattori sahkoisissa piireissa [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Kondensaattori ei paasta lavitseen varauksenkuljettajia , silla sen elektrodit on galvaanisesti eristetty toisistaan eristeella . Kuitenkin lyhyen aikaa jannitteen kytkemisen jalkeen kondensaattorin elektrodeihin kulkee sahkovirta, joka aiheuttaa sahkokentan elektrodien valille ja varaa kondensaattorin elektrodit vastakkaismerkkisilla varauksilla. Kun nain varautunut kondensaattori kytketaan kuormaan, sahkokenttaan varastoitunut energia muuttuu takaisin sahkovirraksi. Virta kulkee, kunnes kondensaattorin varaus on purkautunut, eli sahkokentta on poistunut.

Vaihtovirtapiireissa kondensaattorin varaus latautuu ja purkautuu sita useammin, mita suurempi taajuus on. Tasta seuraa, etta kondensaattorin keskimaarainen lataus- ja purkausvirta kasvavat taajuuden kasvaessa. Kondensaattorin vastus vaihtovirralle on siis kaantaen verrannollinen taajuuteen. Tata vastustavaa ominaisuutta vaihtovirtapiireissa kutsutaan kapasitiiviseksi reaktanssiksi ( X _C , yksikko ohmi ), joka maaritellaan yhtalolla

${\displaystyle X_{C}={\frac {1}{2\pi fC}},}$

missa

• f  on vaihtovirran taajuus ja

• C  kondensaattorin kapasitanssi .

Vaihtovirtapiireissa kondensaattorin jannitteella ja virralla on 90° vaihe-ero virran ollessa jannitetta edella.

Vaihesiirron takia kondensaattoripiirien laskennassa voidaan kayttaa kompleksilukulaskentaa . Esimerkiksi kapasitiivinen reaktanssi voidaan tulkita piirin impedanssin imaginaariseksi komponentiksi.

Tunnistaminen [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Kondensaattorin arvotiedot merkitaan yleisesti numeroin, vinoviivoin ja kirjaimin seuraavassa muodossa: kapasitanssi / toleranssi / jannitteenkesto. Kirjaimen ollessa numeroiden valissa tai edessa tulkitaan kirjain samalla desimaalipilkuksi.

Merkinnoissa perusyksikkona on yleensa pikofaradi (pF).

• Kirjain M merkitsee mikrofaradia (μF) (eli miljoona pF, M = ’mega’).
• Kirjain K merkitsee nanofaradia (nF) (eli tuhat pF, K = ’kilo’).
• Kirjain E merkitsee pikofaradia (pF).

Esimerkiksi

• 4M7 / 10 / 100 tulkitaan 4,7 μF, 10 % toleranssilla ja 100 V jannitteenkestolla.
• 44K / 10 / 100 tulkitaan 44 nF, 10 % toleranssilla ja 100 V jannitteenkestolla.
• 3E3 / 10 / 400 tulkitaan 3,3 pF, 10 % toleranssilla ja 400 V jannitteenkestolla.

Toinen merkintatapa on kirjoittaa vain kapasitanssiarvo pikofaradeina siten, etta viimeinen numero tarkoittaa lopussa olevien nollien maaraa. Esimerkki: 473 tarkoittaa lukua jossa on 47 ja kolme nollaa eli 47 000 pF = 47 nF.

Kondensaattorityypit [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Muovieristeiset kondensaattorit [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Muovikalvokondensaattori on kulutuselektroniikassa yleisin kondensaattori, joka valetaan epoksiin ja niita valmistetaan radiaali- seka aksiaalirakenteisina. Suosio johtuu suuresta C * U -tulosta tilavuusyksikkoon nahden, pienista havioista, suuresta pulssinsietokyvysta ja kohtalaisesta lampotilavakaudesta.

Polyesterikondensaattorit (KT, KS) ovat hyvin tavallisia, koska ne ovat halpoja, mutta ominaisuuksiltaan aika heikkoja. Eristeena kaytetaan polyesterikalvoa ja levyina metallifolioliuskoja, jotka ovat yleensa alumiinia. KT-lyhenne tulee saksan sanoista 'Kunststoff, Teraftalat'.

Metalloitu Polyesterikondensaattorit (MKT, MKS) ovat hyvin pitkalti samanlaisia kuin polyesterikondensaattorit, mutta niissa ei ole erillista metallikalvoa, vaan muovikalvonpintaan on hoyrystetty ohut metallikalvo toiselle puolelle. Nama kondensaattorit ovat sikali hyvia, etta ne voivat itse korjaantua lapilyonnista, koska metallikalvo hoyrystyy ja lapilyontikohta poistuu, koska metallit eivat kosketa toisiaan. Lisaksi MKT:t ovat pienempia kuin KT:t, mutta eivat kesta suuria taajuuksia.

Polykarbonaattikondensaattorit ovat ominaisuuksiltaan hieman parempia kuin polyesterikondensaattorit. Niita voidaan kayttaa esimerkiksi kytkentakondensaattoreina.

Polystyreenikondensaattorit soveltuvat melkoisen vaativiin kayttotarkoituksiin, kuten aikavakiopiireihin ja suurtaajuuskayttoon.

Harvemmin kaytettyja muovieristeisia kondensaattoreita ovat polypropyleeni- ja polytetrafuorieteenikondensaattorit.

Keraamiset kondensaattorit [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Keraamisia kondensaattoreita kaytetaan paaasiassa suurtaajuuskytkennoissa ja pienikokoisissa laitteissa. Yleisesti saatavana on keraamisia kondensaattoreita kapasitanssiltaan 1 pF ? 1 μF ja jannitekestoisuudeltaan 16 ? 15 000 volttia. Keraamisen kondensaattorin hallitseva ominaisuus voi olla pieni toleranssi, pienet haviot, hyva stabiilisuus tai pieni koko. Kaikkia ei kuitenkaan saa samassa paketissa.

Keraamiset kondensaattorit murtuvat helposti, joten niita on kasiteltava varovasti. Pienikin murtuma saattaa johtaa siihen, etta kondensaattorin sisaosat altistuvat ilman kosteudelle ja kondensaattori tuhoutuu ajan kuluessa.

Keraamiset kondensaattorit jaetaan usein eri luokkiin tai ryhmiin suhteellisen permittiivisyyden mukaan. Suurempi permittiivisyys tarkoittaa suurempaa haviokerrointa , mutta samalla se mahdollistaa kondensaattorin koon pienentamisen todella pieneksi.

Elektrolyyttikondensaattorit [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Elektrolyyttikondensaattorissa kondensaattorilevyjen valisena eristeena toimii metallioksidikerros, joka syntyy, kun sopivasta metallista ( tantaali tai alumiini ) valmistetut kondensaattorin levyt upotetaan elektrolyyttinesteeseen ja niiden valille tuodaan tasajannite. Paksuuteensa nahden oksidikerros kestaa erittain suuren jannitteen. Siten on mahdollista saada suuri kapasitanssi todella pieneen tilaan. Mikali elektrolyyttikondensaattori kytketaan napaisuudeltaan vaarin pain tai vaihtojannitteeseen, se saattaa tuhoutua, koska oksidikerrosta ei muodostu kunnolla ja levyt menevat oikosulkuun .

Alumiinielektrolyyttikondensaattorit tarjoavat suuren kapasitanssin pienessa koossa. Niita kaytetaan paaasiassa jannitelahteissa suotokondensaattoreina, mutta ne soveltuvat myos muihin tarkoituksiin, missa tarvitaan kapasitanssiltaan millifaradeista mikrofaradeihin suuruisia kondensaattoreita. Taman kondensaattorityypin stabiilius on kuitenkin heikko, joten tarkkuutta vaativiin sovelluksiin ne eivat kay. Myoskaan suurtaajuuskytkentoihin elektrolyyttikondensaattorit eivat kay suurten havioiden vuoksi. Ne usein ikaantyvat laitteen muita komponentteja nopeammin ja pakkasen kestavyys on heikohko.

Alumiinielektrolyyttikondensaattorin levyt ovat ohuet alumiinifoliot, joiden valiin on laitettu glykolipohjaisella elektrolyytilla kostutettu paperi. Nama kerrokset on pyoritetty rullaksi ja suljettu elektrolyytilla taytettyyn koteloon. Kun kondensaattori kytketaan tasajannitteeseen, anodin eli positiivisen levyn pintaan muodostuu eristava alumiinioksidikalvo (Al ₂ O ₃ ). Taman kerroksen paksuus riippuu osittain jannitteesta, joten kapasitanssin toleranssikin on suuri. Katodina toimii elektrolyyttineste, joka on sahkoisessa yhteydessa toiseen alumiinifolioon. Kapasitanssia voidaan valmistusvaiheessa kasvattaa karhentamalla anodilevyn pintaa.

Pitkaan kayttamattomana ollut alumiinielektrolyyttikondensaattori saattaa menettaa oksidikerroksensa, jolloin se on korjattava syottamalla kondensaattorille tasajannitetta muutaman kilo-ohmin vastuksen lapi. Mikali vastusta ei kayteta, virta voi kasvaa ennen oksidikerroksen muodostumista niin suureksi, etta kondensaattori tuhoutuu samalla tavalla kuin vaarin pain tai vaihtojannitteeseen kytketty alumiinielektrolyyttikondensaattori.

Tantaalikondensaattorin toimintaperiaate on likimain sama, eli anodina toimivan tantaalipalan pintaan tehdaan elektrolyyttisesti tantaalipentoksidikalvo (Ta ₂ O ₅ ), joka siis toimii eristeena. Sen paalle muodostetaan katodi hopeoidusta grafiittikerroksesta .

Kayttamattomana olleen tantaalikondensaattorin oksidikerros ei vaadi korjausta.

Saadettavat kondensaattorit [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Saadettavia kondensaattoreita kaytetaan oskillaattoreiden ja resonanssipiirien varahtelytaajuuden saatamiseen. Saadettavat kondensaattorit jaetaan kahteen ryhmaan: jatkuvasaatoisiin saatokondensaattoreihin ja tyokalusaatoisiin trimmerikondensaattoreihin . Rakenteeltaan kaikki saadettavat kondensaattorit ovat lahes samanlaisia, eli koostuvat kahdesta levypakasta, joista kiintea on nimeltaan staattori ja liikkuva on roottori. Kapasitanssi maaraytyy sen mukaan, kuinka paljon levyt ovat toistensa kanssa limittain. Eristeena saadettavissa kondensaattoreissa kaytetaan ilmaa, kiilletta tai muovia. Niita kaytetaan yleensa suurtaajuuspiireissa.

Muut kondensaattorityypit [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Edella mainittujen kondensaattorityyppien lisaksi on olemassa mm. paperi-, metallipaperi-, kiille-, lasi- ja kuivia alumiinielektrolyyttikondensaattoreita. 1970-luvulle saakka kaytettiin suurissa kondensaattoreissa eristeaineena yleisesti polykloorattuja bifenyyleja (PCB), joista kuitenkin on luovuttu niiden myrkyllisyyden ja ymparistohaittojen vuoksi. Tyhjiokondensaattori kayttaa eristeena suurtyhjiota .

Nykyaan on olemassa myos ns. superkondensaattoreita . Superkondensaattorin kapasitanssi voi olla tuhansia faradeita, mutta jannitekesto on hyvin alhainen.

Kondensaattorien kaytto [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Kondensaattoreita kaytetaan mm. seuraaviin tarkoituksiin:

Energian varastointi [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Kondensaattori voi varastoida sahkoista energiaa kun se irrotetaan sahkoisesta piirista, jolloin sita voidaan kayttaa lyhytaikaisena paristona. Kondensaattoreita kaytetaan yleisesti sahkolaitteissa yllapitovirtalahteena paristoja vaihdettaessa. (Tama estaa tiedon katoamista lyhytkestoisessa muistissa.)

Kondensaattori muuttaa varautuneiden hiukkasten sisaltaman kineettisen energian sahkoenergiaksi ja varastoi sen.

Tavanomaiset kondensaattorit varaavat ominaisenergiaa alle 360 J/kg, kun taas perinteisen alkalipariston ominaisenergia on 590 kJ/kg. Kompromissina naiden kahden valilla toimivat superkondensaattorit, jotka varaavat ja purkavat energiaa paljon nopeammin kuin paristot ja kestavat useampia latauskertoja kuin uudelleenladattavat akut. Ne ovat kuitenkin varaukseen nahden kymmenen kertaa isompia kuin tavanomaiset akut. Toisaalta, on pystytty osoittamaan, etta kondensaattorin diaelektriselle kalvolle muodostunut varaus voi olla yhta suuri tai jopa suurempi kuin kondensaattorin levyilla oleva varaus. ^[4]

Autojen aanentoistojarjestelmissa suuria kondensaattoreita kaytetaan varaamaan energiaa vahvistimen kayttoon.

Digitaalinen muisti [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

1930-luvulla John Atanasoff sovelsi kondensaattorien kykya varastoida energiaa rakentaakseen dynaamisia digitaalisia muistipiireja ensimmaisiin binaaritietokoneisiin. ^[5]

Pulssiteho [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Suuria, varta vasten rakennettuja, pieni-induktiivisia ja korkeajannitteisia kondensaattoreita kaytetaan suurien virtapulssien tekemiseen. Kayttokohteita ovat mm. sahkomagneettinen muotoilu, Marxin generaattorit, pulssilaserit, tutkat ja hiukkaskiihdyttimet.

Lyhytaikaiset sahkovarastot [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Varastokondensaattoreita kaytetaan virtalahteissa , jossa ne toimivat tasasuuntaajien lahdon tasoittajina. Niita voidaan myos kayttaa varauspumppupiireissa energiavarastoina, kun tuotetaan korkeampia jannitteita kuin syottojannitteet.

Kondensaattorit ovat yleensa rinnakkain muiden sahkopiirien kanssa, silla ne tasoittavat virran muutoksia joita tapahtuu virtalahteella. Aanentoistolaitteet esimerkiksi kayttavat kondensaattoreita kayttojannitteen hairioiden suodattamiseen ennen kuin se paasee signaalipiirille.

Loistehon kompensointi [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Kondensaattoreita kaytetaan virran jakelussa loistehon kompensointiin. Tallaiset kondensaattorit tulevat yleensa kolmena kondensaattorina, jotka on kytketty kolmivaihekuormaksi. Kondensaattoreiden tarkoitus on vastustaa indusoitumista , jota aiheutuu sahkomoottoreista ja siirtolinjoista , ja saada niin kuorma nayttamaan suurimmaksi osakseen resistiiviselta.

Sahkomoottorit [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Kondensaattoreita kaytetaan moottorin kaynnistimina, silla esimerkiksi hakkikaamitetyissa roottorimoottoreissa moottorin oma kondensaattori ei kykene aloittamaan roottorin pyorimisliiketta mutta pystyy yllapitamaan sita. Tarvitaan siis toinen starttauskondensaattori.

Ottomoottorit [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Ottomoottorin sytytysjarjestelmassa katkojan karkien rinnalla.

Muistipiirit [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

DRAM -muistipiireissa kaytetaan kondensaattoreita bittien tilan varastointiin tietokoneen paallaolon ajaksi jatkuvasti virkistettyna. Flash -muistipiireissa tallennetaan tieto vuosiksi muistialkioiden kapasitanssien varauksina.

Anturit [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Kondensaattorit ovat yleensa fyysiselta rakenteeltaan muuttumattomia. Kuitenkin useat tekijat voivat muuttaa kondensaattorin rakennetta ja nama muutokset aiheuttavat vaihteluita kondensaattorin kapasitanssiin. Naista kapasitanssin vaihteluista voidaan havaita mika kondensaattorin rakenteessa on muuttunut.

Esimerkiksi mikrofonin toiminta perustuu kondensaattorin levyjen etaisyyden muutoksiin aaniaaltojen vaikutuksesta.

Resonanssipiirit [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Resonanssipiirissa on rinnan- tai sarjaankytkettyina kela ja kondensaattori , joiden reaktanssit tai suskeptanssit kumoavat toisensa resonanssitaajuudella.

Valontuottaminen [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Valoa emittoiva kondensaattori on valmistettu dielektrisesta aineesta, joka kayttaa fosforenssia valon tuottamiseksi. Jos yksi johtavista levyista valmistetaan lapinakyvalla materiaalilla, valo on nakyvissa. Valoa emittoivia kondensaattoreita kaytetaan elektroluminoivien paneelien rakentamiseen sovelluksiin, kuten kannettavan tietokoneen taustavaloon. Talloin koko paneeli on kondensaattori, jota kaytetaan valon generoimiseksi.

Vaarat ja turvallisuus [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Kondensaattorin vaarallisuus riippuu sen varastoiman energian maarasta. Jannitteen suuruus ja kuorimateriaali ovat talle toissijaisia, silla naista riippuu ainoastaan sahkoiskun todennakoisyys eika mahdollisen iskun aiheuttama vahinko.

Piirissa olevat kondensaattorit voivat pysya latautuneina pitkaan vaikka piirin virtalahde olisi siita poistettu; tama varaus voi aiheuttaa vaarallisia tai mahdollisesti tappaviakin sahkoiskuja ja vahingoittaa kondensaattoriin kytkettyja laitteita. Esimerkiksi kertakayttokameran salamavaloa pyorittavalla 1,5 voltin AA-paristolla on kondensaattori, joka voi sisaltaa jopa 15 joulea energiaa ja latautua yli 300 volttiin.

Elektroniikkalaitteita huollettaessa laitteiden kondensaattorit useimmiten tyhjennetaan varauksesta vaaratilanteiden valttamiseksi. Kondensaattoreilla voi myos olla sisaanrakennettuja purkautumisvastuksia pienentaakseen niihin latautuneen energiamaaran turvalliseksi syoton katketessa. Suurjannitekondensaattoreita sailytetaan oikosuljettuina vaarallisten latausten syntymisen valttamiseksi.

Jotkut vanhat suuret oljylla taytetyt paperi- tai muovifilmikapasitaattorit sisaltavat polykloorattuja bifenyyleja. Polyklooratut bifenyylit voivat valua pohjavesiin, jos kondensaattorit joutuvat kaatopaikalle.

Kondensaattorit voivat pettaa, kun ne joutuvat luokitustensa ulkopuolisten virtojen tai jannitteiden vaikutusten alaisiksi tai vanhetessaan. Dielektriset hairiot tai metallien kosketushairiot voivat synnyttaa valokaaria, jotka hoyrystavat kondensaattorin dielektrisen nesteen aiheuttaen kuoren pullistumista, halkeamia tai jopa kondensaattorin rajahdyksen. Kondensaattorit, joita kaytetaan radiosovelluksissa tai pitkakestoisissa suurjannitesovelluksissa, voivat ylikuumeta. Suurjannitetyhjiokondensaattorit voivat synnyttaa heikkoja rontgensateita jopa normaalilla toiminnallaan. Vaaroja voidaan vahentaa kunnollisella suunnittelulla, kayttamalla tarkoitukseen sopivaa kondensaattorityyppia, kunnollisia sulakkeita ja liitoksia seka suorittamalla ennalta ehkaisevia huoltoja.

Katso myos [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

• Kuvia tai muita tiedostoja aiheesta Kondensaattori Wikimedia Commonsissa

• Hairionpoistokondensaattori
• Superkondensaattori
• Reaktanssi
• Flash-muisti
• Haviokerroin
• Kela
• Kaskadi (elektroniikka)
• LCR-mittari

Lahteet [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Kirjallisuutta [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

• Wiio, Osmo A.; Somerikko, Unto V.:  Nuorten radiokirja . Tekniikan maailma, 1963.