Kondensatorns natur

[Gallilei]

Försökte nyligen förklara för en vän, hur en kondensator fungerar och att den fungerar för olika applikationer, inte så lätt som jag trodde.

Den släpper igenom växelspänning/-ström men inte likspänning/-ström.
Kapacitansvärdet indikerar energin den kan lagra, som ett batteri och strömutjämnar parallellkopplad.
Kapacitansvärdet indikerar skärningspunkt för signalspänning vid seriekoppling.

Att den gör detta är ju inga problem att googla på, men hur den gör detta, är svårare att finna förklaringar på.

Min vän är inte tekniker, men läst matte på högskola.
Han vill verkligen förstå kondingens djupa natur. Tacksam för tips som inte dödar hans nyvakna intresse.

[Nerre]

Om man för ström använder den gamla klassiska liknelsen med vatten (spänning=tryck, ström=flöde) så kan man ganska lätt se kondensatorn som en burk med ett gummimembran i. Att den släpper igenom växelström är bara en "illusion" eftersom membranet aldrig öppnar men däremot rör sig fram och tillbaka. På samma sätt är det ju med en kondensator. Den släpper aldrig igenom några elektroner (mer än eventuell läckström), de går bara fram och tillbaka.

[Gallilei]

Jo, men vad är det egentligen materiellt som reglerar vilka pulser som kondingen förmedlar vidare i kretsen?

[4kTRB]

Mellan till exempel 2 plattor med olika polaritet
bildas ett elektrostatiskt kraftfält (läs en fysikbok).
Om laddningen ändras på plattorna så utväxlar de laddning
med varandra och så flyter en ström.

ARRL Handbook har en bra beskrivning.

[sodjan]

Det finns ju massor att läsa kring kondensatorer, allt från
enkla introduktioner till lite djupare fakta. Man kan börja
med Wikipedia, där finns sedan länkar vidare.
http://en.wikipedia.org/wiki/Capacitor

[Gallilei]

Ok, ska jag tolka det som att min fråga är för komplicerad att svara enkelt på?
Som jag redan nämnde i första inlägget, finns hur mycket som helst att läsa om man googlar.

Kan det vara så att en given laddningen skapar en given fasvridning?

[sodjan]

Laddning? Fasvridning?
Här verkar det ha kört i diket lite...
Du får nog förtydliga lite vad du menar.

> Ok, ska jag tolka det som att min fråga är för komplicerad att svara enkelt på?

Det handlar med om att svaren sannolikt redan finns någonstans.
Inte att frågorna är svåra eller lätta att svara på.

[4kTRB]

Om du blandar in en resistans så begränsar den strömmen
vilket gör att det blir en slöare process. Därav fasvridningen.

[Gallilei]

Hehe... Om vi tar ett enkelt exempel, som det simplaste filtret för en diskanthögtalare, där man ofta ser enbart en seriekondig för uppgiften.
Givetvis räknar vi då med diskantelementets resistans/impedans, induktans, etc, för att få önskad filtrering, men hur uppför sig och vilken uppgift i sig får just en konding i en sådan krets. Kan man säga att kapacitansvärdet är, som nämndes ovan, att likna vid ett gummimembran där dess värde anger möjlig tänjning, frekvens?

[4kTRB]

Diskantfilter har inget med kondensatorns natur i sig att göra.

[Nerre]

Om vi fortsätter på min liknelse så kan man säga att kapacitansen motsvarar behållarens volym. Liten kapacitans (liten volym) gör att om vi kör in en bestämd ström (vattenflöde) så ökar spänningen (vattentrycket) ganska snabbt så att kondensatorn (behållaren) blir full. Det är den egenskapen som i kombination med en resistans (som ju begränsar strömmen) gör att vi kan använda en kondensator för filtrering.

Det går faktiskt alldeles utmärkt att bygga lågpass- och högpassfilter för vattentrycksvariationer. Ofta använder man en gasfylld kavitet som "kondensator" och en strypning som "resistor".

[Gallilei]

Tack för rimlig förklaringsmodell.
Jag ska testa den på min gode vän. Kanske samtidigt ska rekommendera honom ett medlemskap här.

[superx]

Du blandar ihop förklaringen med kondensatorn som komponent och hur den används i olika kretsar, och då blir det bara rörigt!

Om snubben kan matte är det enkelt:
Kondensatorn är en komponent med egenskapen att strömmen in i komponenten alltid är proportionell mot tidsderivatan av spänningen över komponenten. Proportionalitetskonstanten kallas för kapacitans. Superenkelt, och i en ideal värld finns det inget mer att veta om en kondensator.

[HUGGBÄVERN]

... eller betrakta kondensatorn som två plattor. På den ena skickar man elektroner vilka repellerar elektronerna på den andra plattan. Ju större plattor och ju tätare de sitter destu fler elektroner kan man trycka på (och repellera från andra plattan). Men pga av att lika laddningar repellerar varandra kommer de sista elektronerna som man matar på att få svårare och svårare att ta sig fram, därav tidsderivatan.
Jag kan tänka mig att en hel del av kondensatorns mer magiska egenheter kan härledas av att man betraktar laddningar på den.

[persika]

En kondensator är spänningströg, den kan inte ändra spänningen momentant.
För att spänningen ska kunna ändra sig måste det gå en ström, in eller ut beroende på om spänningen ökar eller minskar.

En spole (induktans) är precis tvärtom jämfört med kondensatorn.
En spole är strömtrög, den kan inte ändra strömmen momentant.
För att strömmen ska ändra sig måste en spänning läggas på, positiv eller negativ spänning beroende på om strömmen ska öka eller minska.