Een condensator is een apparaat dat elektrische energie kan opslaan. We spreken in termen van een condensator die wordt “opgeladen”, of een “spanningspotentiaal” opbouwt, wanneer er stroom door het apparaat loopt.
Een condensator bestaat uit twee of meer elektrisch geleidende oppervlakken, “platen” genaamd, die van elkaar geïsoleerd zijn door een materiaal dat diëlektricum wordt genoemd. Materialen als lucht, papier, mica en olie kunnen als diëlektricum worden gebruikt.
In het allereerste moment dat er stroom vloeit, is er een golf van elektronen naar één plaat. Zij volgen de natuurlijke wetten van aantrekking. Zodra deze plaat verzadigd raakt, is de plaat volledig opgeladen.
De hoeveelheid lading die een condensator kan bereiken wordt capaciteit genoemd en wordt gemeten in Farads, of microfarads, µF.
De weerstand tegen het vloeien van wisselstroom als gevolg van de capaciteit wordt “capacitieve reactantie” genoemd. Zij wordt gemeten in ohm, net als weerstand en inductieve reactantie.
In condensatoren leidt de stroom de spanning met 90 graden.
De formule voor het berekenen van de capacitieve reactantie, of impedantie van een condensator is:
Capacitieve reactantie, aangeduid als x sub c (XC), is gelijk aan de constante een miljoen (of 106) gedeeld door het product van 2p ( of 6,28) maal de frequentie maal de capaciteit .
waar:
f = de wisselstroomfrequentie in Hertz.
C = de capaciteit in microfarads.
Voorbeeld:
Een condensator met een capaciteit van 106,1 microfarads is aangesloten op een wisselstroomcircuit van 120 volt, 60 Hertz. Om de stroom door de draad te bepalen, moet eerst de capacitieve reactantie van de condensator worden bepaald. De capacitieve reactantie is gelijk aan 1.000.000 gedeeld door 6,28 maal 60 hertz maal 106,1 microfaraden wat gelijk is aan 25 ohm. Gebruik nu de wet van ohm en deel 120 volt door 25 ohm, wat gelijk is aan 4,8 ampère.
Vergeet niet dat de stroom 90 graden voorloopt op de spanning, dus de stroom loopt 90 graden voor op de sinusspanning.