Kapasitans

Frå Wikipedia – det frie oppslagsverket
Hopp til navigering Hopp til søk

Kapasitans er ein elektrisk eigenskap for to nærliggande, isolerte elektriske leiarar. Eigenskapen kapasitans fører til at det må tilførast elektrisk energi for å leggje ein potensialskilnad (spenning) mellom leiarane.

Energien blir halde i eit elektrisk felt som oppstår mellom leiarane. Feltet er ikkje avhengig av stoff (materie) mellom leiarane, men oppstår òg i eit vakuum. Stoff mellom leiarane endrar likevel eigenskapane til feltet slik at kapasitansen aukar. Eit stoff som målmedvite blir brukt til dette, kallast eit dielektrikum.

Eigenskapen kapasitans utnyttast primært i elektriske komponentar som blir kalla kondensatorar. I ein kondensator blir leiarane lagt nære kvarandre og dei har eit felles areal.

Energimengda som må tilførast for å auke spenninga mellom leiarane skildrar storleiken til kapasitansen, kapasiteten. Denne blir målt i F, farad, ei avleia SI-eining som har symbolet C. Farad er kalla opp etter den engelske fysikaren Michael Faraday (1791 til 25. august 1867). I CGS-systemet (Centimeter-Gram-Sekund) blir kapasitans målt i cm (centimeter), der 1 cm tilsvarar 1,113 pF i SI-systemet.

Energien i feltet haldast av ein elektrisk ladning, som tilsvarar ei mengd elektron. Den eine leiaren har eit overskot og den andre eit underskot av elektron. Ladningen blir målt i As (ampere-sekund) og har symbolet Q.

Matematisk er samanhengen mellom kapasitet, ladning og spenning gjeve av:

Det elektriske feltet mellom leiarane oppstår på grunn av spenningsdifferansen og har ein elektrisk feltstyrke gjeve av spenninga og avstanden mellom leiarane. Feltstyrken vert målt i V/m.

F er ein særs stor eining. Eit SI-prefiks vert så godt som alltid nytta for kapasitans, med μ som den normalt største nytta eininga. Ein oppgjev kapasiteten på ein stor kondensator som 47 000 μF i staden for den meir nærliggande 47 mF. Prefiks ned til pico, som i pF, vert nytta . 1 pF er den minste komponentverdien i bruk, 10 F eller så den største.

Kapasiteten vert fysisk avgjort av arealet A til platene i m², avstanden mellom dei d i meter og permittiviteten (-) til stoffet mellom platene og permittiviteten til vakuum i F/m.

der A ≫ d2.

er permittiviteten til vakuum (F/m)
er permittiviteten til dielektrikumet (utan benemning)
A er det felles arealet (m²)
d er avstanden mellom platene (m)

Kjelder[endre | endre wikiteksten]