kapasitanssien

Kapasitanssit ovat sähköisiin järjestelmiin liittyvä ominaisuus, joka kuvaa kahden johtimen tai johdon ja maan välistä varastointikykyä sähkövaraukselle. Kapasitanssi, jonka symbolina käytetään C, kertoo kuinka paljon varausta Q voidaan siirtää ja tallentaa jännitteelle V, eli C = Q/V. SI-yksikkö on faradi (F). Käytännössä yleisiä arvoja ovat mikrofaradit (µF), nanofaradit (nF) ja pikofaradit (pF).

Kapasitanssi riippuu sekä järjestelmän geometrisista että materiaalillisista tekijöistä. Yksinkertaisella tasaväylälevyillä kapasitanssi voidaan laskea C = ε0 εr A / d, jossa ε0 on vapaan tilan permittiivisyys, εr on dielektrikkimateriaalin relative permittiivisyys, A on levyjen pinta-ala ja d etäisyyden välinen ero. Suurempi pinta-ala, pienempi etäisyys ja korkea dielektrikkinen arvo kasvattavat kapasiteettia.

Kapasitanssit voidaan löytää monissa kokoonpanoissa. Seriaskennassa kokonaiskapasiteetti pienenee: 1/Ceq = Σ(1/Ci). Rinnakkain olevien kapasiteettien kokonaiskapasiteetti kasvaa: Ceq = ΣCi. Kapasitanssiin liittyy myös varastoituvan energian määrä: E = 1/2 C V^2.

Erilaisia kapasittorityyppejä ovat esimerkiksi elektrolyyttikondensaattorit, keramiskondensaattorit, kalvokondensaattorit, filmi-kondensaattorit ja suuritehoiset superkondensaattorit. Niiden ominaisuudet, kuten toleranssit, lämpötilariippuvuus ja vuoto, vaikuttavat valintaan sovelluksesta toiseen. Kapasitanssia mittaavat erityiset LCR-mittarit, ja toleranssit vaihtelevat tyypin ja valmistajan mukaan. Masu sekä johdinketjut voivat aiheuttaa myös epätoivottua kapasitanssia, ns. parasiittista kapasitanssia, jota suunnittelussa pyritään minimoimaan.