Kapacitans är förmågan hos en komponent eller krets att samla och lagra energi i form av en elektrisk laddning.
Kondensatorer är energilagrande enheter som finns i många storlekar och former. De består av två plattor av ledande material (vanligtvis en tunn metall) inklämda mellan en isolator av keramik, film, glas eller annat material, även luft.
Isolatorn kallas också dielektrikum och ökar en kondensators laddningskapacitet. Kondensatorer kallas ibland condenser på engelska inom fordonsindustrin, sjöfart och luftfart.
De interna plattorna är anslutna till två externa kontakter, som ibland är långa och tunna och kan likna små metalliska antenner eller ben. Dessa kontakter kan anslutas till en krets.
Både kondensatorer och batterier lagrar energi. Medan batterierna frigör energinivåer gradvis laddas kondensatorer ur snabbt.
Exempel: En kondensator ansluten till en digitalkameras blixtaggregat samlar energi från kamerans batteri och frigör den sedan i en skur när avtryckaren trycks ner. Beroende på dess storlek kan kondensatorn behöva en sekund eller två för att samla tillräckligt med energi för ännu en blixt.
En kondensator samlar energi (spänning) när ström flödar genom en elektrisk krets. Båda plattorna har lika stor laddning, och när den positiva plattan samlar in en laddning flödar en lika stor laddning från den negativa plattan.
När kretsen är frånslagen behåller en kondensator den energi som har samlats in, men lite läckage uppstår vanligtvis.
Kapacitans uttrycks som förhållandet mellan den elektriska laddningen på varje ledare och potentialskillnaden (dvs. spänning) mellan dem.
Kapacitansen hos en kondensator mäts i farad (F), en enhet som fått sitt namn efter den engelske fysikern Michael Faraday (1791–1867).
En farad är en stor kapacitans. De flesta elektriska hushållsapparater har kondensatorer som producerar endast en bråkdel av en farad, ofta en tusendel (eller mikrofarad, µF) eller så lite som en pikofarad (en biljondel, pF).
Superkondensatorer kan däremot lagra mycket stora elektriska laddningar på tusentals farad.
Kapacitansen kan öka när:
- En kondensators plattor (ledare) placeras närmare varandra.
- Större plattor ger större yta.
- Dielektrikum är den bästa möjliga isolatorn för tillämpningen.
I elektriska kretsar används kondensatorer ofta för att blockera likström (DC) och samtidigt tillåta att växelström (AC) flödar.
Vissa digitala multimetrar har en funktion för kapacitansmätning så att tekniker kan:
- Identifiera en okänd eller omärkt kondensator.
- Upptäcka öppna eller kortslutna kondensatorer.
- Mäta kondensatorer direkt och se deras värde.
Referens: Digital Multimeter Principles av Glen A. Mazur, American Technical Publishers.