Pojemność kondensatora – czym jest i jak ją zmierzyć?

Kondensator jest jednym z podstawowych elementów pasywnych w układzie elektrycznym. Zbudowany jest z dwóch przewodników rozdzielonych dielektrykiem. Zadaniem kondensatora jest magazynowanie energii elektrycznej. Na rynku wyróżnia się trzy podstawowe typy kondensatorów. Jak zmierzyć ich pojemność?

Kondensatory można podzielić na kondensatory ceramiczne, kondensatory elektrolityczne i kondensatory z tworzyw sztucznych. Różnią się od siebie zarówno materiałami, z jakich je wyprodukowano, jak i pojemnością, dlatego ich zastosowanie jest bardzo szerokie.

Czym jest pojemność kondensatora?

Pojemność kondensatora C jest podstawowym parametrem. Mówi on o zdolności kondensatora do gromadzenia ładunku elektrycznego. Pojemność kondensatora C zależy od konfiguracji okładek i przenikalności elektrycznej dielektryka między nimi. Jednostką, jaką określamy pojemność kondensatora, jest farad zapisywany jako F. W praktyce stosuje się jednak mniejsze jednostki takie jak mikrofarad czy pikofarad. W teorii doprowadzenie napięcia do kondensatora powinno w równym stopniu zgromadzić ładunek na obu okładkach.

Jak zmierzyć pojemność kondensatora?

Do mierzenia pojemności kondensatora można posłużyć się multimetrem lub mostkiem RLC. W zależności od zastosowanego urządzenia, wyniki pomiarów mogą być różne. Można być pewnym, że mostek RLC wskaże bliższą prawdzie wartość niż zwyczajny miernik.

W przypadku mierzenia mostkiem RLC stosuje się metodę opierającą na pobudzaniu kondensatora źródłem prądu zmiennego. Niestety ze względu na cenę urządzenia metoda ta nie jest popularna. Cechuje się jednak najwyższą dokładnością i informuje również o takich właściwościach jak dobroć. Z mostków RLC warto korzystać w sytuacjach, w których oprócz znajomości pojemności C potrzebna jest także informacja odnośnie innych parametrów.

Mierzenie pojemności kondensatora C za pomocą multimetru cyfrowego jest mniej dokładne. Tanie multimetry zakładają idealność konstrukcyjną kondensatorów, przez co podane wartości mogą różnić się od rzeczywistych. Idealnych kondensatorów niestety nie ma. Jest to spowodowane stratami dielektryka, prądem upływu, ESR, czyli niezerową zastępczą rezystancją szeregową czy skończoną dobrocią. Najprostszy multimetr nada się więc do mierzenia kondensatorów tylko wysokiej jakości, ponieważ mierniki wykorzystują do pomiaru to samo źródło prądowe, co do pomiaru rezystancji. Dodatkowo zakładają one idealność źródła prądowego, co także zaburza prawidłowy wynik.

Czytaj także: Jak działa ładowanie indukcyjne?

Materiał partnera