Что считают у конденсатора
Конденсатор накапливает заряд, пропорциональный приложенному напряжению: Q = C × U, где ёмкость C измеряется в фарадах. Фарада — огромная величина, поэтому на практике используют микрофарады (мкФ, 10⁻⁶), нанофарады (нФ, 10⁻⁹) и пикофарады (пФ, 10⁻¹²). Запасённая энергия равна W = C × U² ÷ 2 и зависит от квадрата напряжения: удвоение напряжения даёт вчетверо больше энергии.
В цепи переменного тока конденсатор ведёт себя как частотно-зависимое сопротивление: X_c = 1 ÷ (2πfC). Чем выше частота и больше ёмкость, тем меньше сопротивление. На постоянном токе (f = 0) сопротивление бесконечно — конденсатор не проводит. На этом основаны фильтры: конденсатор пропускает переменную составляющую и блокирует постоянную, а по величине X_c рассчитывают разделительные и шунтирующие ёмкости.
Соединение конденсаторов подчиняется правилам, обратным резисторным. Параллельно — ёмкости складываются: C = C1 + C2 + …, ведь площадь обкладок фактически суммируется. Последовательно — складываются обратные величины: 1/C = 1/C1 + 1/C2, а общая ёмкость получается меньше наименьшей. Последовательное включение применяют, чтобы поднять допустимое напряжение: два конденсатора по 400 В выдерживают 800 В, но их суммарная ёмкость вдвое меньше, и параллельно каждому ставят выравнивающий резистор.
С резистором конденсатор образует RC-цепь с постоянной времени τ = R × C. За время τ конденсатор заряжается до 63 % напряжения источника, за 3τ — до 95 %, за 5τ — практически полностью. Так строят задержки, сглаживающие фильтры, времязадающие цепи генераторов. В электрике конденсаторы применяют для пуска однофазных двигателей (пусковая и рабочая ёмкость), для компенсации реактивной мощности и для сглаживания пульсаций в блоках питания. Важное предупреждение по безопасности: конденсатор большой ёмкости, особенно в блоке питания или в схеме с сетевым напряжением, сохраняет опасный заряд после выключения — перед работой его разряжают резистором, а не отвёрткой.