Tekst źródłowy strony Kondensator

{{Inne znaczenia|elementu elektrycznego|[[Skraplacz|urządzenie do zamiany gazów w ciecze]]}}
{{Element elektroniczny infobox
 |nazwa                 = Kondensator
 |grafika               = C2kjdshksjdbkds.jpg
 |opis grafiki          = Kondensatory różnych typów i o różnych pojemnościach
 |typ                   = [[element elektroniczny bierny|bierny]]
 |zasada_działania      = 
 |wynalazca             = 
 |rok_wynalezienia      = 
 |wprowadzenie_na_rynek = 
 |wyprowadzenia         = dwa wyprowadzenia<br>(anoda i katoda w kondensatorach spolaryzowanych)
 |symbol                = Kondensator 2.png
 |opis symbolu          = Symbol kondensatora niespolaryzowanego (po lewej) i spolaryzowanego (po prawej)
 |wikisłownik           = kondensator
 |commons               = Category:Capacitors
}}
[[Plik:Photo-SMDcapacitors.jpg|thumb|240px|Miniaturowe kondensatory niskonapięciowe (przy linijce)]]
[[Plik:Rotary capacitor Pionier.JPG|thumb|240px|Kondensator o zmiennej pojemności, stosowany w starych odbiornikach radiowych]]

'''Kondensator''' – [[element elektroniczny bierny]] zbudowany z dwóch [[Przewodnik elektryczny|przewodników]] – inaczej okładek lub [[Elektroda|elektrod]] – rozdzielonych [[dielektryk]]iem<ref name="epwn">{{Encyklopedia PWN | id = 3924807 | tytuł = kondensator | data dostępu = 2023-01-27}}</ref>; przechowuje on [[Energia|energię]] w postaci [[Pole elektryczne|pola elektrycznego]].

Kondensatory wynaleziono w XVIII wieku<ref group=uwaga>Dokonali tego niezależnie od siebie [[Ewald Georg von Kleist]] w [[Kamień Pomorski|Kamieniu Pomorskim]] (1745) i [[Pieter van Musschenbroek]] w [[Lejda|Lejdzie]] (1746).</ref>; pierwszymi urządzeniami tego typu były [[Butelka lejdejska|butelki lejdejskie]]. Od tego czasu konstruowano kondensatory o coraz większej [[Pojemność elektryczna|pojemności]] i coraz mniejszych gabarytach. Są one nie tylko narzędziem do gromadzenia [[Ładunek elektryczny|ładunku]] i energii, ale też elementami obwodów [[rezonans]]owych i [[Filtr (elektronika)|filtrów]].

== Opis teoretyczny ==
[[Plik:VFPt capacitor.svg|mały|240px|[[Pole elektryczne]] naładowanego kondensatora płaskiego o skończonych rozmiarach]]
Doprowadzenie napięcia do okładek kondensatora powoduje zgromadzenie się na nich [[ładunek elektryczny|ładunku elektrycznego]]. Po odłączeniu od źródła napięcia, ładunki utrzymują się na okładkach siłami przyciągania elektrostatycznego. Jeżeli kondensator, jako całość, nie jest naelektryzowany to cały ładunek zgromadzony na obu okładkach jest jednakowy co do wartości, ale przeciwnego znaku. Kondensator charakteryzuje [[pojemność elektryczna|pojemność]] określająca zdolność kondensatora do gromadzenia ładunku:
:: <math>C = \frac Q U,</math>

gdzie:
: <math>C</math> – pojemność (w [[farad]]ach),
: <math>Q</math> – ładunek zgromadzony na jednej okładce (w [[kulomb]]ach),
: <math>U</math> – napięcie elektryczne między okładkami (w [[wolt]]ach).

Pojemność wyrażana jest w [[farad]]ach. Jeden farad to bardzo duża jednostka, dlatego w praktyce spotyka się kondensatory o pojemnościach [[piko]]-, [[nano]]-, [[mikro]]- i [[mili]]faradów<ref group=uwaga>Dawniej stosowaną jednostką pojemności elektrycznej był ''centymetr'' (cm); 1 cm = 1,11 pF.</ref>. Odwrotnością pojemności elektrycznej jest [[elastancja]] wyrażana w [[daraf]]ach (nie jest to jednostka układu SI).

Ogólnie, [[napięcie elektryczne|napięcie]] <math>U_C</math> i [[prąd elektryczny|prąd]] <math>I_C</math> kondensatora w chwili <math>t</math> związane są zależnością:
:: <math>U_C=\frac Q C = \frac{1}{C} \int_{-\infty}^t I_C(\tau) \mbox{d} \tau.</math>

[[praca (fizyka)|Pracę]] <math>dW,</math> jaką trzeba wykonać, by przenieść niewielki ładunek <math>dq</math> z jednej okładki kondensatora, o pojemności <math>C,</math> na drugą, przy założeniu, że jedna z okładek jest naładowana ładunkiem <math>q</math>
:: <math>\mbox{d}W=U(q) \mbox{d}q = \frac q C \mbox{d}q.</math>

Energię zmagazynowaną w kondensatorze oblicza się przez [[całka|scałkowanie]] powyższego wzoru, uzyskując:
:: <math>W=\int_0^Q \frac{q}{C} \mbox{d}q=\frac{1}{2} \frac{Q^2}{C}=\frac{1}{2} CU_C^2,</math>

przy czym <math>Q</math> jest ładunkiem, do którego naładowano kondensator.

[[Prąd elektryczny]] to zmiana ładunku w czasie, co można zapisać:
:: <math>I_c(t)=\frac{\mbox{d}Q}{\mbox{d}t}= C \frac{\mbox{d}U_c}{\mbox{d}t}.</math>

Kondensator podłączony do napięcia stałego, po pewnym czasie naładuje się do tego napięcia <math>\frac{\mbox{d}U_C}{\mbox{d}t}=0.</math> Kondensator jest wówczas równoważny przerwie w obwodzie <math>(I_c(t)=0).</math> Dla [[prąd przemienny|prądu przemiennego]] przez kondensator płynie [[prąd elektryczny|prąd]] określony wzorem:
:: <math>U_c(t) = U_0 \sin(\omega t),</math>
:: <math>I_c = C \frac{\mbox{d}U_C}{\mbox{d}t}= C U_0 \omega \cos(\omega t).</math>

Wielkość, wiążąca prąd i napięcie na kondensatorze, nazywa się [[reaktancja (elektryczność)|reaktancją]], która jest tym mniejsza, im większa jest pojemność kondensatora i [[częstotliwość]] prądu. Kondensator charakteryzuje się tym, że (dla sygnałów [[Funkcje trygonometryczne#Wykresy|sinusoidalnych]]) napięcie jest opóźnione w fazie względem prądu o kąt <math>\frac{\pi}{2}</math> (inaczej: prąd wyprzedza napięcie o kąt <math>\frac{\pi}{2}</math>). Z tego względu [[impedancja]] kondensatora jest liczbą [[Liczby urojone|zespoloną]] i opisana jest wzorem:
:: <math>Z = \frac{1}{j \omega C} = \frac{-j}{\omega C} = \frac{-j}{2 \pi f C},</math>

gdzie:
: <math>\omega</math> – [[pulsacja]],
: <math>f</math> – częstotliwość (w [[herc]]ach),
: <math>j</math> – [[jednostka urojona]].

Reaktancja pojemnościowa wyraża się wzorem:
:: <math>X_c = \frac{-1}{\omega C}= \frac{-1}{2 \pi f C},</math>

przy czym ujemny znak jest kwestią konwencji<ref group=uwaga>W niektórych podręcznikach stosuje się inną konwencję, w której zarówno reaktancje kondensatorów, jak i cewek mają dodatnie znaki, zaś reaktancja ich połączenia szeregowego jest różnicą tych wartości.</ref>.

== Symbole kondensatorów ==
Na schematach układów elektrycznych i elektronicznych kondensatory oznacza się następującymi symbolami:
* symbol ogólny, oraz kondensator niespolaryzowany stały
:: [[Plik:Capacitor Symbol alternative.svg]]
* kondensator spolaryzowany (elektrolityczny)
:: [[Plik:Polarized capacitor symbol.svg]] [[Plik:Polarized capacitor symbol 2.svg]] [[Plik:Polarized capacitor symbol 3.svg]] [[Plik:Polarized capacitor symbol 4.svg]]
* Kondensator zmienny, kondensator nastawny, trymer
:: [[Plik:Variable capacitor symbol 2.svg]]
* Kondensator dostrojczy, trymer
:: [[Plik:Symbol11.gif|Symbol11.gif]]

== Łączenie kondensatorów ==
Podobnie jak [[rezystor]]y i [[cewka|cewki]], także kondensatory można łączyć w celu uzyskania pożądanej pojemności.

=== Połączenie szeregowe ===
[[Plik:Capacitors in series.svg|thumb|240px|Kondensatory połączone szeregowo]]
W [[połączenie szeregowe|połączeniu szeregowym]], odwrotnie niż w przypadku oporników, pojemność zastępcza dana jest wzorem:
: <math>\frac{1}{C_z}=\frac{1}{C_1}+\frac{1}{C_2}+\ldots +\frac{1}{C_n} = \sum_{i=1}^n \frac{1}{C_i}.</math>

Dla dwóch kondensatorów wzór powyższy upraszcza się do postaci:
: <math>C_z=\frac{C_1 C_2}{C_1+C_2}.</math>

=== Połączenie równoległe ===
[[Plik:Capacitors in parallel.svg|thumb|240px|Kondensatory połączone równolegle]]
W przypadku połączenia równoległego kondensatorów pojemność zastępcza wyraża się zależnością:
: <math>C_z=C_1+C_2+\ldots +C_n=\sum_{i=1}^n C_i.</math>

Taka zależność wynika z faktu, że ładunek elektryczny równolegle połączonych kondensatorów jest sumą ładunków zgromadzonych na kondensatorach.

== Zależność pojemności od kształtu i rozmiaru ==
W poniższych wzorach <math>\varepsilon_0</math> jest [[przenikalność elektryczna#Przenikalność elektryczna próżni|przenikalnością elektryczną próżni]], zaś <math>\varepsilon_r</math> – [[względna przenikalność elektryczna|względną przenikalnością elektryczną]] ośrodka, z którego wykonano dzielący okładki izolator.

=== Pojemność kondensatora płaskiego ===
:: <math>C= \frac {\varepsilon_0 \varepsilon_r S}{d},</math>

gdzie:
: <math>S</math> – powierzchnia jednej okładki kondensatora,
: <math>d</math> – odległość między okładkami.
{{Ukryj|
Niech rozmiary okładek kondensatora są na tyle duże, że można zaniedbać zakrzywienie pola elektrycznego.
Niech natężenie pola elektrycznego <math>\vec{E}</math> oraz względna przenikalność elektryczna <math>\varepsilon_r</math> będą stałe w całej objętości między okładkami.
Obejmijmy jedną okładkę powierzchnią Gaussa. Podzielmy powierzchnię na tak małe obszary, że kąt między wektorami natężenia pola elektrycznego, a wektorami powierzchni tych obszarów wynosi 0, a więc cosinus z tego kąta 1.
Możemy zapisać ogólną postać prawa Gaussa i stosując się do przyjętych założeń przekształcić je do następującej postaci:
:: <math>\varepsilon_0 \oint \varepsilon_r \vec{E} \vec{dS} = q,</math>
:: <math>\varepsilon_0 \varepsilon_r E S = q.</math>

Różnica potencjałów między okładkami dana jest całką:
:: <math>U= -\int \vec{E} \cdot \vec{ds}.</math>

Drogą całkowania będzie odcinek wzdłuż linii pola elektrycznego od okładki ujemnej do okładki dodatniej.
Iloczyn skalarny <math>\vec{E} \cdot \vec {ds}</math> dla tak określonych kierunków i zwrotów wektorów to <math>-E ds.</math>
:: <math>U = \int\limits_0^d E ds = Ed.</math>

Z definicji pojemności elektrycznej kondensatora mamy:
:: <math>C = \frac{q}{U}.</math>

Podstawiając do wzoru q oraz U otrzymujemy wzór na pojemność kondensatora płaskiego:
:: <math>C=\frac{q}{U} = \frac{\epsilon_0 \varepsilon_r E S}{Ed}=\frac{\varepsilon_0 \varepsilon_r S}{d}.</math>
|tytuł = '''Kliknij „pokaż” aby zobaczyć wyprowadzenie powyższego wzoru →'''}}

=== Pojemność kondensatora walcowego ===
:: <math>C = \frac {2 \pi \varepsilon_0 \varepsilon_r l}{\ln{r_2} - \ln{r_1}},</math>

gdzie:
: <math>l</math> – długość okładek kondensatora walcowego,
: <math>r_1</math> – promień wewnętrznej okładki kondensatora,
: <math>r_2</math> – promień zewnętrznej okładki kondensatora.

=== Pojemność kondensatora kulistego ===
:: <math>C= \frac {4 \pi \varepsilon_0 \varepsilon_r \; r_1 r_2}{r_2 - r_1},</math>

gdzie:
: <math>r_1</math> – promień wewnętrznej okładki kondensatora,
: <math>r_2</math> – promień zewnętrznej okładki kondensatora.

== Straty energii ==
[[Plik:Schemat zastępczy kondensatora rzeczywistego.svg|thumb|240px|Schemat zastępczy kondensatora stratnego]]

=== Upływność ===
Rzeczywiste kondensatory nie są w stanie utrzymać ładunku dowolnie długo. Rzeczywisty kondensator ([[kondensator#Straty energii|kondensator stratny]]) przedstawia się jako układ idealnego kondensatora z przyłączoną do niego [[połączenie równoległe|równolegle]] [[rezystancja|rezystancją]] <math>R</math> o dużej wartości. Zjawisko strat energii, spowodowane niedoskonałościami konstrukcji kondensatora i właściwościami użytego materiału dielektryka, nazywa się upływnością kondensatora. Upływność wyraża się za pomocą tzw. '''tangensa kąta strat''' <math>\operatorname{tg}\delta,</math> definiowanego jako stosunek prądów gałęziowych w układzie zastępczym kondensatora: płynącego przez opornik <math>R</math> do płynącego przez kondensator <math>C.</math> Tangens strat jest tym samym ułamkiem energii rozpraszanej w rzeczywistym kondensatorze.
:: <math>\operatorname{tg}\delta = \frac{1}{R \omega C}.</math>

Dla idealnego, bezstratnego kondensatora <math>(R \to \infty)</math> kąt upływności <math>\gamma</math> i jego tangens wynoszą 0.

=== Rezystancja szeregowa ===
Idealny kondensator ma zerowy opór doprowadzeń i okładek, w związku z czym przepływowi prądu towarzyszącemu zmianom napięcia (przeładowywaniu kondensatora) nie towarzyszą straty energii na [[Prawo Joule’a (prąd elektryczny)|ciepło Joule’a]]. W rzeczywistym kondensatorze zarówno doprowadzenia elektryczne, jak i okładki charakteryzują się pewnym oporem; na schemacie zastępczym rzeczywistego kondensatora ten dodatkowy opór połączony jest [[połączenie szeregowe|szeregowo]] z kondensatorem idealnym. W odróżnieniu od strat energii powodowanych upływnością, straty związane z oporem szeregowym mają znaczenie jedynie podczas ładowania lub rozładowywania kondensatora, a zatem przy przepływie prądu między kondensatorem a układami zewnętrznymi.

Opór szeregowy ma szczególnie duże znaczenie w przypadku kondensatorów, z których okresowo pobierany jest duży prąd (np. kondensatorów przeciwzakłóceniowych lub zasilających lampy wyładowcze).

=== Promieniowanie ===
Przy wysokich częstotliwościach pracy część energii doprowadzanej i pobieranej z kondensatora jest rozpraszana w postaci [[promieniowanie elektromagnetyczne|promieniowania elektromagnetycznego]].

=== Histereza ferroelektryczna ===
W kondensatorach, w których rolę dielektryka pełni materiał [[Ferroelektryk|ferroelektryczny]], dodatkowym źródłem strat jest ciepło wytwarzane w samym dielektryku wskutek oporów związanych z przeorientowaniem się domen ferroelektryku. Jest to zjawisko podobne do strat energii w rdzeniu [[transformator]]a lub [[cewka|cewki]] następujących w związku z reorientacją domen [[ferromagnetyzm|ferromagnetycznych]].

== Rodzaje konstrukcji kondensatorów ==
Ze względu na różną konstrukcję, kondensatory można podzielić na:

=== Kondensatory elektrolityczne ===
{{osobny artykuł|Kondensator elektrolityczny}}
Dielektrykiem jest cienka warstwa tlenku metalu, osadzona [[elektrochemia|elektrochemicznie]] na okładce dodatniej z tego samego metalu. Drugą okładkę stanowi ciekły lub suchy [[elektrolit]]. Materiałem tworzącym metaliczną elektrodę kondensatora elektrolitycznego może być m.in. [[Glin|aluminium]] oraz [[Tantal (pierwiastek)|tantal]]. Tradycyjnie, w żargonie technicznym, kondensatorami elektrolitycznymi nazywa się kondensatory aluminiowe z ciekłym elektrolitem; w rzeczywistości, kondensatorami elektrolitycznymi są również kondensatory tantalowe z elektrolitem stałym (a także, rzadziej spotykane, z elektrolitem ciekłym). Prawie wszystkie kondensatory elektrolityczne mają ustaloną polaryzację, zatem mogą pracować tylko przy określonym znaku napięcia. W przypadku odwrócenia polaryzacji może nastąpić [[elektroliza|reakcja elektrochemiczna]] prowadząca do zniszczenia kondensatora; wydzielający się w jej wyniku [[gaz]] może doprowadzić do eksplozji jego obudowy.

Do kondensatorów elektrolitycznych zalicza się również tzw. [[superkondensator]]y o pojemnościach rzędu wielu tysięcy [[farad]]ów.

==== Kondensatory elektrolityczne aluminiowe ====
Jako elektrody dodatniej używa się [[Glin|aluminium]]. Dielektryk stanowi cienka warstwa [[Tritlenek diglinu|trójtlenku dwuglinu]] (Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>).
Właściwości:
* pracują poprawnie tylko dla małych częstotliwości,
* buduje się je tylko dla dużych pojemności,
* charakteryzują się wysokim stosunkiem pojemności do rozmiaru: kondensatory elektrolityczne mają na ogół duże rozmiary, lecz kondensatory innego typu o tej samej pojemności i napięciu przebicia byłyby znacznie większe,
* charakteryzują się wysokimi prądami upływu,
* mają umiarkowanie niską rezystancję szeregową i małą indukcyjność szeregową.

==== Kondensatory tantalowe ====
Są to kondensatory elektrolityczne w których elektroda metaliczna wykonana jest z [[Tantal (pierwiastek)|tantalu]], zaś warstwę dielektryczną tworzy [[Tlenek tantalu(V)|pięciotlenek tantalu]] (Ta<sub>2</sub>O<sub>5</sub>). Właściwości:
* wysoka odporność na warunki zewnętrzne,
* niewielkie rozmiary: dla pojemności mniejszych od kilkuset [[Farad|μF]] porównywalne lub mniejsze od kondensatorów aluminiowych o tym samym maksymalnym napięciu [[Przebicie elektryczne|przebicia]],
* mniejszy niż w przypadku mokrych kondensatorów aluminiowych prąd upływu.

=== Kondensatory foliowe ===
Dielektrykiem jest [[folia]] z tworzywa sztucznego np. [[poliestry|poliestrowa]] (kondensatory oznaczane jako KT i MKT), [[polipropylen]]owa (KP, MKP) lub [[Poliwęglany|poliwęglanowa]] (KC, MKC). Elektrody mogą być napylone na tę folię (MKT, MKP, MKC) lub wykonane w postaci osobnej folii metalowej, zwijanej lub prasowanej wspólnie z folią dielektryka (KT, KP, KC). Dawniej wykonywano również kondensatory z [[polistyren]]u, nazywanego również styrofleksem (obecnie używa się ich tylko w specjalistycznych zastosowaniach). Nowoczesnym materiałem na folie kondensatorów jest [[siarczek polifenylu]] (PPS).
Właściwości ogólne kondesatorów foliowych (wspólne dla wszystkich rodzajów izolatora):
* pracują poprawnie przy dużym prądzie,
* mają dużą wytrzymałość napięciową,
* mają relatywnie małą pojemność,
* znikomy prąd upływu,
* używane w obwodach rezonansowych i układach typu [[snubber]]<ref group=uwaga>„[[Snubber]]y”, nazywane także [[gasik]]ami, to wyspecjalizowane układy RC montowane we wspólnej obudowie, przeznaczone do tłumienia tzw. szpilek, czyli skoków napięcia na stykach lub kluczach (tranzystorach, triakach) sterujących obciążeniem o charakterze indukcyjnym.</ref>.<!--jak się znajdzie źródło inne niż moja głowa to zamiast przypisu zrobi się osobny artykuł – (Tescobar)-->

Poszczególne rodzaje folii różnią się właściwościami temperaturowymi (łącznie ze znakiem współczynnika temperaturowego pojemności, który jest ujemny dla polipropylenu i polistyrenu oraz dodatni dla poliestru i poliwęglanu), maksymalną temperaturą pracy (od 125&nbsp;°C dla poliestru i poliwęglanu do 100&nbsp;°C dla polipropylenu i 70&nbsp;°C dla polistyrenu), odpornością na przebicie elektryczne (a zatem maksymalnym napięciem, jakie można przyłożyć do określonej grubości folii bez jej przebicia).

=== Kondensatory ceramiczne ===
[[Plik:MLCC-Scheiben-Kerkos-P1090142c.jpg|thumb|Kondensatory ceramiczne]]

Kondensatory te są wykonywane w postaci pojedynczej płytki lub stosu płytek ze specjalnych materiałów [[ceramika|ceramicznych]]. Metaliczne elektrody są napylone na płytki i połączone z doprowadzeniami kondensatora. Stosowane materiały ceramiczne mogą mieć bardzo różne właściwości. Różnorodność ta obejmuje przede wszystkim szeroki zakres wartości względnych przenikalności elektrycznych, od kilku (podobnie jak we wszystkich pozostałych materiałach używanych do produkcji kondensatorów) do kilkudziesięciu tysięcy (wartości osiągalne tylko w materiałach ceramicznych). Tak wysokie wartości pozwalają na zbudowanie niewielkich rozmiarów kondensatorów, których pojemności mogą konkurować z kondensatorami elektrolitycznymi, a przy tym pracujących z dowolną polaryzacją i charakteryzujących się mniejszymi upływnościami. Materiały ceramiczne charakteryzują się skomplikowanymi i nieliniowymi zależnościami parametrów od temperatury, częstotliwości zmian i napięcia. Te o najniższych wartościach stałej dielektrycznej znakomicie pracują przy wielkich częstotliwościach, bywają również wykonywane jako [[kondensator zmienny|kondensatory o zmiennej pojemności]] (tzw. trymery).

=== Kondensatory powietrzne ===
Dielektrykiem jest [[powietrze]] – znakomicie pracują przy wysokich częstotliwościach, często wykonywane są jako kondensatory zmienne (strojeniowe).

=== Kondensatory strojeniowe ===
{{osobny artykuł|kondensator zmienny}}

== Zastosowania ==
Kondensatory, wraz z [[rezystor]]ami, należą do podstawowych [[elektronika|elektronicznych]] elementów pasywnych. Poniższy podział kondensatorów ze względu na podstawowe obszary zastosowań nie jest ścisły. Te same lub podobne typy kondensatorów mogą być wykorzystywane w różnych dziedzinach, zaś o ich przydatności w określonej grupie zastosowań decydują – oprócz pojemności, również parametry dodatkowe, takie jak [[Wytrzymałość elektryczna|napięcie przebicia]], polaryzacja, [[rezystancja|opór]] szeregowy (doprowadzeń) i równoległy (upływność), pasożytnicza [[indukcyjność]] doprowadzeń i okładek, szczytowy prąd impulsu, długoczasowa stałość parametrów (odporność na starzenie się), stabilność temperaturowa (stałość pojemności w szerokim przedziale temperatur), zakres temperatur pracy, czy wreszcie parametry takie jak kształt i rozmiar (stopień miniaturyzacji).

=== Kondensatory w układach zasilających ===
W [[zasilacz]]ach i [[Stabilizator (elektronika)|stabilizatorach napięcia]] kondensatory pozwalają na podtrzymanie wartości chwilowej napięcia w przerwach pomiędzy kolejnymi impulsami prądu dopływającego z [[prostownik]]a, ograniczają wahania napięcia i pozwalają na [[Wartość chwilowa przebiegu czasowego|chwilowy]] pobór prądu o natężeniu znacznie przewyższającym wartość [[Wartość skuteczna|skuteczną]] lub [[Wartość średnia przebiegu czasowego|średnią]]. W klasycznych [[zasilacz transformatorowy|zasilaczach transformatorowych]] stosuje się najczęściej [[kondensator elektrolityczny|kondensatory elektrolityczne]] o dużej pojemności. Od kondensatorów przeznaczonych do użycia w obwodach zasilających oczekuje się najczęściej wysokiej pojemności, możliwości pracy w dużym przedziale temperatur, wysokiej wartości napięcia przebicia (ściślej: bezwzględnego utrzymania wartości znamionowej tego napięcia określonej przez producenta) oraz odporności na krótkotrwały pobór prądu o dużym natężeniu. Nie jest istotna stałość pojemności w czasie ani liniowość charakterystyki: kondensatory te mogą pracować tylko przy określonej polaryzacji, zaś ich izolatory mogą być wykonane z materiałów [[Ferroelektryk|ferroelektrycznych]].

=== Kondensatory przeciwzakłóceniowe ===
W układach wytwarzających zakłócenia związane z szybkimi skokami pobieranego prądu (takich, jak [[silnik elektryczny|silniki elektryczne]], [[iskrownik]]i, [[tyrystor]]owe układy sterujące) kondensatory są elementami [[filtr (elektronika)|filtrów]] ograniczających przedostawanie się zakłóceń do [[sieć energetyczna|sieci energetycznej]] (zob. [[jakość energii elektrycznej]]) oraz powstawanie [[zakłócenia radiowe|zakłóceń radiowych]]. Kondensatory przeciwzakłóceniowe mają najczęściej niską [[rezystancja|rezystancję]] i [[indukcyjność]] doprowadzeń oraz wysokie [[Wytrzymałość elektryczna|napięcie przebicia]], powinny umożliwiać przepływ prądu o dużej wartości chwilowej.

=== Kondensatory blokujące ===
W [[układ cyfrowy|elektronicznych układach cyfrowych]] (m.in. podzespołach komputerowych) pobór prądu z szyn zasilających może się zmieniać w czasie o kilka rzędów wielkości. Układy te (zwłaszcza wykonane w nowoczesnych technologiach [[CMOS]]) pobierają bowiem prąd praktycznie tylko podczas przełączania poziomów napięć, a przy tym jego chwilowa wartość może przy tym rosnąć od [[amper|pikoamperów]] do kilku [[amper]]ów. Ponadto w układach synchronicznych (taktowanych wspólnym [[zegar (generator)|zegarem]]) wszystkie współpracujące ze sobą układy jednocześnie zwiększają zapotrzebowanie na prąd. Ze względu na oporność, a przede wszystkim – indukcyjność szyny zasilającej, taki impulsowy pobór prądu może prowadzić do bardzo dużych wahań napięcia zasilającego i w konsekwencji nieprawidłowej pracy układów. Aby zapobiec tym negatywnym zjawiskom, stosuje się kondensatory blokujące, podłączane równolegle z doprowadzeniami zasilania poszczególnych układów i umieszczane jak najbliżej nich. Kondensatory te powinny mieć jak najniższą indukcyjność pasożytniczą. W przypadku kondensatorów blokujących nie ma znaczenia napięcie przebicia ani stałość pojemności w czasie, w związku z czym typowe [[kondensator monolityczny|monolityczne]] i [[kondensator ceramiczny|ceramiczne]] kondensatory blokujące mogą nie nadawać się do zastosowań innych, niż dedykowane.

=== Kondensatory sprzęgające ===
Idealny kondensator o bardzo dużej pojemności może zostać włączony w dowolne miejsce [[prąd stały|obwodu prądu stałego]] nie powodując w nim jakichkolwiek zmian [[punkt pracy|punktu pracy]] (po okresie przejściowym, związanym z ładowaniem się lub rozładowywaniem kondensatora, wszystkie napięcia i prądy osiągną wartości takie, jak bez kondensatora). Z kolei w [[prąd zmienny|obwodzie prądu zmiennego]] kondensator taki (przy pojemności dążącej do nieskończoności) zachowuje się jak [[Źródło napięciowe|źródło napięcia]]: nie zmienia składowej stałej napięcia w miejscu, do którego zostanie podłączony, i jednocześnie stanowi [[zwarcie (elektrotechnika)|zwarcie]] dla składowej zmiennej. Dzięki temu kondensator można wykorzystać do przenoszenia [[sygnał]]u (rozumianego jako zmiany prądu lub napięcia) pomiędzy różnymi fragmentami układu w taki sposób, że transmitowana jest tylko składowa zmienna (sygnał), a przy tym nie ulegają zmianie stałoprądowe warunki pracy połączonych kondensatorem podukładów. Kondensator pełniący taką rolę określany jest mianem kondensatora sprzęgającego.

Kondensatory sprzęgające ułatwiają projektowanie [[sygnał analogowy|analogowych]] układów elektronicznych, pozwalając na podzielenie ich na podukłady, z których każdy charakteryzuje się własnym punktem pracy i odpowiednim poziomem napięcia stałego. W szczególności, kondensatory sprzęgające są stosowane na wejściach i wyjściach [[wzmacniacz]]y i ich poszczególnych stopni. Kondensator sprzęgający powinien mieć jak najmniejszą upływność i jak największą (w praktyce: odpowiednią do dolnej granicy przenoszonego pasma częstotliwości sygnału) pojemność.

=== Kondensatory do filtrów i układów czasowych ===
Kondensatory są podstawowymi elementami [[Układ elektroniczny|układów elektronicznych]] [[filtr pasywny|filtrów pasywnych]] i [[filtr aktywny|aktywnych]], służących do kształtowania charakterystyki częstotliwościowej określonych części układów (np. [[wzmacniacz]]y). Filtry i układy czasowe zbudowane w oparciu o kondensatory i rezystory noszą nazwę [[układ RC|układów RC]] zaś filtry zawierające również [[cewka|cewki]] (w szczególności, układy [[rezonans]]owe) to układy [[Obwód RLC|RLC]].

Od kondensatorów wchodzących w skład takich układów oczekuje się najczęściej wysokiej stabilności temperaturowej i długoczasowej, niskich strat w obszarze przenoszonych częstotliwości, a także doskonałej liniowości charakterystyki (izolatory używane do budowy takich kondensatorów nie mogą być [[ferroelektryk]]ami). W przypadku kondensatorów używanych w obwodach wysokiej częstotliwości istotne są również detale związane z kształtem kondensatora i stratami energii elektrycznej na [[promieniowanie elektromagnetyczne|promieniowanie]].

=== Kondensatory do lamp i innych układów wyładowczych ===
W niektórych [[lampa wyładowcza|lampach wyładowczych]] (np. [[lampa błyskowa|lampach błyskowych]] i [[Efekt stroboskopowy|stroboskopach]]) oraz [[iskrownik]]ach kondensator jest połączony równolegle z układem, w który pobór prądu narasta w bardzo krótkim czasie od zera do dużej wartości związanej z odbywającym się [[wyładowanie elektryczne|wyładowaniem]]. Do inicjacji wyładowania potrzebne jest na ogół wysokie napięcie, osiągane stopniowo w cyklu ładowania kondensatora. Iloczyn napięcia wyładowania i maksymalnego pobieranego prądu określa moc szczytową wyładowania, natomiast wycałkowana po czasie wartość iloczynu <math>I \cdot U</math> jest całkowitą energią impulsu. Kondensatory do takich zastosowań powinny mieć możliwie wysokie wartości obu tych parametrów, muszą mieć również niską rezystancję szeregową, wysokie napięcie przebicia, a w przypadku lamp pracujących cyklicznie – odporność na wysokie temperatury związane z wydzielaniem się ciepła na rezystancji szeregowej kondensatora.

=== Inne zastosowania ===
Kondensatory mają też zastosowanie w sieciach elektroenergetycznych do kompensacji [[Moc bierna|mocy biernej]] (poprawy [[Współczynnik mocy|współczynnika mocy]]).

=== Kondensatory stosowane w [[Energoelektronika|energoelektronice]] ===
Ze względu na zastosowanie w układach energoelektronicznych wyróżnia się następujące grupy kondensatorów:
* kondensatory kompensacyjne – służące do zwiększenia współczynnika mocy w sieciach o częstotliwości 50–60 Hz,
* kondensatory tłumiące,
* [[Kondensator komutacyjny|komutacyjne]],
* kondensatory do grzejnictwa indukcyjnego,
* kondensatory udarowe i odsprzęgające,
* kondensatory wygładzające.

== Zobacz też ==
{{Commonscat|Capacitors}}
* [[superkondensator]]

== Uwagi ==
{{Uwagi}}

== Przypisy ==
{{Przypisy}}

== Bibliografia ==
* Cykl artykułów Piotra Góreckiego z numerów 3–7 (1996) czasopisma „Elektronika dla Wszystkich”:
* {{cytuj stronę |url = http://edw.com.pl/pdf/k01/03_12.pdf |tytuł = Kondensatory stałe, część 1 |data dostępu = 2009-12-22}}
* {{cytuj stronę |url = http://edw.com.pl/pdf/k01/04_08.pdf |tytuł = Kondensatory stałe, część 2 |data dostępu = 2009-12-22}}
* {{cytuj stronę |url = http://edw.com.pl/pdf/k01/05_06.pdf |tytuł = Kondensatory stałe, część 3 |data dostępu = 2009-12-22}}
* {{cytuj stronę |url = http://edw.com.pl/pdf/k01/06_07.pdf |tytuł = Kondensatory stałe, część 4 |data dostępu = 2009-12-22}}
* {{cytuj stronę |url = http://edw.com.pl/pdf/k01/07_08.pdf |tytuł = Kondensatory stałe, część 5 |data dostępu = 2009-12-22}}

== Linki zewnętrzne ==
* [http://mikrokontrolery.blogspot.com/2011/03/kondensator.html Kondensator (kompendium dla elektronika wraz z symulatorem)]

{{Prąd przemienny}}
{{Teoria obwodów}}

{{Kontrola autorytatywna}}

[[Kategoria:Kondensatory| ]]
[[Kategoria:Teoria obwodów]]