Kapasitiivinen

Kapasitiivinen tarkoittaa kapasiteettiin liittyvää ominaisuutta tai ilmiötä. Kapasiteetti kuvaa kykyä varastoida sähkövarausta sähkökentän avulla. Sähköjohtimien ja eristen välisessä rakenteessa varastoitua energiaa voidaan kuvata Q = C V:ssä, jossa Q on varaus, V jännite ja C kapasitanssi. Kapasitanssi puolestaan riippuu levyjen pinta-alasta, välisten eristemateriaalien ominaisuuksista ja etäisyydestä: C = ε0 εr A / d. Käytännössä kapasitanssi määrittelee, kuinka paljon varauksia voidaan varastoida tietyllä jännitteellä.

Kapasitiivisuus ilmenee käytännön sähkö- ja elektroniikkapiireissä kapasitanssikomponenttina. AC-signaaleissa kapasitanssi muodostaa reaktanssin Xc = 1/(2π f C); kokonaisimpedanssi riippuu piirin resistanssista ja tästä reaktanssista. Puhtaasti kapasitiivisessa verkossa virta johtaa jännitteen noin 90 astetta.

Sovellukset ja ilmentymät:

Kondensaattorit ovat keskeisiä kapasitiivisia komponentteja, joita käytetään teho- ja signaalipiireissä, suodattimina, tehokerroin korjaimina sekä virran rajoittimina. Kapasitiivisia antureita hyödynnetään esimerkiksi kosketusnäytöissä ja etäisyyden/materiaalin muutoksen mittauksessa, missä kapasitanssin muutos kuvaa kosketusta, sijaintia tai aineen olemassaoloa. Kapasitiivinen mittaus ja kosketusanturit ovat yleistyneet sekä kuluttaja- että teollisuuselektroniikassa.

Terminologia ja tausta:

Suomenkielinen termi vastaa englannin capacitive. Kapasitanssi (C) on suure, jota määrittävät geometria ja dielektrinen materiaali sekä ympäröivä ympäristö. Kapasitiivinen ilmiö on keskeinen monissa sähkö- ja elektroniikkasovelluksissa, ja sen ymmärtäminen kattaa perusvaihteluja tehonkulussa, suodatusominaisuuksissa sekä tunnettujen kapasitiivisten antureiden toiminnan.