Miksi kondensaattori estää tasavirran, mutta päästää vaihtovirran läpi?

Kondensaattori on kaksi rinnakkaista levyä, joiden välillä ei ole sähköistä yhteyttä. Kumpaankin levyyn on kiinnitetty lanka. Levyillä voi olla hyvin suuri pinta-ala ja hyvin pieni rako niiden välillä. Ne voitaisiin muodostaa kahdesta foliolevystä, joiden välissä on paperikerros, ja koko esine voitaisiin rullata tiiviinä pitämiseksi. Mutta se on silti vain kaksi suurta levyä, joiden välissä on rako.

Jos kytket akun kahteen johtoon, pieni määrä varausta virtaa lyhyen aikaa. Se työntää elektroneja toiselle levylle ja imee elektroneja toiselta levyltä. Melko pian levyjen välillä on enää jännite-ero (yhtä suuri kuin akun jännite) eikä virtaa enää kulje. Se on pysähtynyt. Tämä on estävä tasavirtaosa. Tasavirta ei voi jatkua, koska sillä ei ole reittiä, jolla se voisi kuroa umpeen levyjen välistä rakoa.

Oletetaan nyt, että kytkemme akun muutamaksi nanosekunniksi. Tuona lyhyenä aikana muutama elektroni imeytyy pois toiselta levyltä ja suunnilleen sama määrä työntyy toiselle levylle. Kahden levyn välillä on sähkökenttä, koska toisella puolella on enemmän elektroneja kuin toisella. Jännite ei kuitenkaan ole vielä noussut akun jännitteelle, koska se oli kytkettynä vain hyvin lyhyeksi ajaksi.

Vaihda nyt nopeasti akun navat. Imemme elektronit takaisin sieltä, mistä työnsimme ne aiemmin, ja työnnämme muita ulos toiselta puolelta, mistä otimme niitä aiemmin. Tehdään tätä kahden nanosekunnin ajan. Nyt olemme siis kääntäneet tilanteen päinvastaiseksi ja levyjen välillä on vastakkainen sähkökenttä. Mutta annamme virran kulkea vain hyvin lyhyen aikaa. Ei tarpeeksi akun jännitteen saavuttamiseksi.

Toista tätä vaihtaen virran suuntaa, mutta niin nopeasti, ettei se koskaan kyllästy. Kyseessä on vaihtovirta. Piiri toimii ikään kuin virta kulkisi levyjen läpi. Se ei itse asiassa virtaa, mutta piiri toimii ikään kuin vaihtovirta kulkisi kondensaattorin läpi.

artikkeli osoitteesta: https://qr.ae/pCcOXh


Julkaisun aika: 15. tammikuuta 2026