Pro ukládání elektřiny nemusíte nic zapojovat do zásuvky. To se děje uvnitř kondenzátoru.
Dvě kovové části jsou umístěny samostatně. Je mezi nimi mezera. Prostor je vyplněn vzduchem, plastem nebo keramikou. Navzájem se nedotýkají. Neměli by se dotýkat. Pokud k tomu dojde, náboj vyskočí přes mezeru a bude neutralizován. Ale protože jsou odděleny nevodivým materiálem, energie je zachycena.
Toto je kapacita.
Schopnost dvou vodičů udržet elektrický náboj. Potenciální rozdíl vzniká přenosem elektronů z jedné desky na druhou. Jedna strana je plná záporných elektronů. Druhá strana je ztrácí a stává se pozitivní. Disky se nabíjejí rovnoměrně, ale v opačných směrech.
Potenciální rozdíl se kumuluje. Napětí roste.
Čím více nabití, tím vyšší napětí. Nakonec se systém začne bránit. Nemůžete vynutit nabíjení bez zvýšení tlaku. Limity jsou určeny kapacitou.
Kapacita se měří jako množství rozděleného náboje uloženého na jednotku potenciálu. Jednoduchý výpočet.
C = q/V
C je kapacita. q je náboj. V je napětí.
Pokud máte náboj 1 coulomb a potenciálový rozdíl 1 volt, máte 1 farad. Jednotkou měření je coulomb/volt. Říkáme tomu farad po Michaelu Faradayovi. 1 farad je obrovská kapacita. Většina zařízení, jako jsou mobilní telefony a počítače, používá mikrofarady nebo pikofarady. Drobné akcie.
Proč je to důležité?
Protože umožňuje zařízením udržet energii na zlomek sekundy. Díky tomu je proudění plynulé. Tím se odfiltruje šum. Bez toho bude displej blikat. Z vašeho rádia uslyšíte syčivý zvuk. Blesk fotoaparátu se nabije do 10 sekund.
Klíčem je nevodivý materiál mezi deskami. Říká se tomu dielektrikum. Nevede elektrický proud. Ale umožňuje průchod elektrickým polím. Tento materiál odděluje náboje efektivněji než samotný vzduch. Více dělení znamená více úložného prostoru.
Při nabíjení kondenzátoru se tedy elektřina nemůže akumulovat v samotných deskách. Musí být v elektrickém poli mezi nimi. Talíř je jen nádoba. Pole je banka.
Pokud je napětí příliš vysoké, dojde k poruše. Dielektrikum již nemůže udržet elektrické pole. Vzduch nebo plast se ionizují. Mezera se stává vodivou. Jiskry létají. Kondenzátor je zkratovaný. Selže to.
To je důvod, proč jsou důležité nominální hodnoty. Pokud použijete 20 voltů na kondenzátor dimenzovaný na 10 voltů, exploduje. Jednoduchá fyzika.
Kondenzátory se používají všude. V napájecích zdrojích. V obvodech s časovačem. Blokuje stejnosměrný proud z audio zařízení a přenáší střídavý proud. Fungují jako tlumiče pro elektronická zařízení. Tlumí přepětí. Při ztrátě síťového napájení uvolňují nahromaděnou energii.
Jednotka „farad“ se v běžné řeči používá jen zřídka. Je příliš velká. Inženýři mluví o mikrofaradech (10^-6) nebo nanofaradách (10^-9). Princip ale zůstává stejný.
Dva vodiče. Mezera. Účtovat.
To je vše. To je celé tajemství.
