Ο **πυκνωτής** είναι ένα ηλεκτρονικό εξάρτημα που λειτουργεί σαν **«αποθήκη» ηλεκτρικού φορτίου και ενέργειας**. Τον συναντάμε παντού: στο φλας της φωτογραφικής μηχανής, στις πλακέτες των τηλεοράσεων, στους υπολογιστές και στις ηλεκτρικές συσκευές του σπιτιού μας.
Ένας απλός **επίπεδος πυκνωτής** αποτελείται από:
- Δύο παράλληλες μεταλλικές πλάκες (ονομάζονται οπλισμοί).
- Ένα μονωτικό υλικό ανάμεσά τους (αέρας, πλαστικό, χαρτί) που ονομάζεται διηλεκτρικό.
Όταν συνδέουμε τον πυκνωτή με μια μπαταρία τάσης V, ο ένας οπλισμός αποκτά φορτίο +Q και ο άλλος -Q. Λέμε τότε ότι ο πυκνωτής **φορτίστηκε με φορτίο Q**.
• Το **φορτίο (Q)** είναι η ποσότητα του νερού που βάζουμε μέσα.
• Η **τάση (V)** είναι η στάθμη (το ύψος) του νερού στο δοχείο.
• Η **Χωρητικότητα (C)** είναι το «διαμέτρημα» του δοχείου. Ένα ευρύχωρο δοχείο μπορεί να χωρέσει πολύ νερό (Q) χωρίς να ανέβει πολύ η στάθμη του (V)!
Ορισμός Χωρητικότητας: Ορίζουμε ως χωρητικότητα C ενός πυκνωτή το πηλίκο του φορτίου Q στον έναν οπλισμό του προς την τάση V μεταξύ των οπλισμών του:
Μονάδα μέτρησης: 1 Farad (1 F = 1 Coulomb / Volt). Επειδή το 1 Farad είναι τεράστια μονάδα, στην πράξη χρησιμοποιούμε υποπολλαπλάσια:
• 1 μF (μικρο-φαράντ) = 10⁻⁶ F
• 1 nF (νανο-φαράντ) = 10⁻⁹ F
• 1 pF (πίκο-φαράντ) = 10⁻¹² F
- Η χωρητικότητα C είναι σταθερή κατασκευαστική ιδιότητα του πυκνωτή.
- ΔΕΝ εξαρτάται από το φορτίο Q ή την τάση V. (Όπως το μέγεθος ενός μπουκαλιού 1 λίτρου δεν αλλάζει είτε είναι γεμάτο είτε άδειο!).
- Εξαρτάται μόνο από τα γεωμετρικά του χαρακτηριστικά: το εμβαδόν των πλακών A, την απόσταση d και το υλικό ανάμεσά τους.
Τύπος επιπέδου πυκνωτή: C = ε · (A / d)
Όταν φορτίζεται ένας πυκνωτής, αποθηκεύει ενέργεια στο ηλεκτρικό του πεδίο, η οποία υπολογίζεται από τους τύπους: