Elektrimahtuvus (lühemalt mahtuvus) on füüsikaline suurus, mis iseloomustab elektrit juhtiva keha või kondensaatori võimet salvestada elektrilaengut.
Suuruse nimi | Mahtuvus |
Suuruse tähis | C |
SI ühiku nimi | farad |
SI ühiku tähis | F |
Mahtuvuse tähis on (ladina keele sõnast capacitas, mahutavus) ja mõõtühik farad (inglise füüsiku Michael Faraday järgi).
Mahtuvust mõõdetakse elektrilaenguga , mis tõstab keha potentsiaali või kondensaatori elektroodide (plaatide) vahelist pinget ühe ühiku (voldi) võrra:
kus
Kuigi mahtuvus on igal füüsikalisel kehal või süsteemil, millesse elektrilaeng võib salvestuda, siis praktikas on see mõiste enamasti kasutusel kondensaatori tunnussuurusena.
Kondensaatorisse salvestatud energia on võrdne tööga, mis on vajalik laengu viimiseks laadimisallikast kondensaatori elektroodidele:
kus
Näiteks superkondensaatorisse 100 F, 3 V salvestub energia
Pinge laetud kondensaatoril on niisama suur kui laadimisallikal
Mahtuvus ise ei sõltu pingest ega laengust, see sõltub vaid kondensaatori elektroodide kujust, mõõtmetest ja vastastikusest asetusest ning nendevahelise keskkonna dielektrilisest läbitavusest.
Liik | Mahtuvus | Joonis |
---|---|---|
Plaatkondensaator | ||
Koaksiaalkaabel või silindriline kondensaator | ||
Kerakondensaator | ||
Kera, kui R2 on lõpmatult suur | ||
Paralleelsed silindrid | ||
Tasapinnaga rööbitine juhe | d > R | |
Kaks kera raadiusega a | Kerade vahekaugus d on palju suurem kui raadius a | |
Kera raadiusega a | ||
Ketas raadiusega a |
Valemitähiste selgitus: A – elektroodi pindala; d – elektroodide vahekaugus; l – elektroodi pikkus; R1, R2 – elektroodi raadius; dielektriku absoluutne dielektriline läbitavus , milles on elektriline konstant ja dielektriku suhteline dielektriline läbitavus.
Mahtuvust omav elektriahela element avaldab vahelduvvoolule mahtuvuslikku reaktiivtakistust, mida nimetatakse ka mahtuvustakistuseks. Mahtuvustakistus on pöördvõrdeline vahelduvvoolu sagedusega ja mahtuvusega :
This article uses material from the Wikipedia Eesti article Mahtuvus, which is released under the Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 license ("CC BY-SA 3.0"); additional terms may apply (view authors). Sisu on kasutatav litsentsi CC BY-SA 4.0 tingimustel, kui pole öeldud teisiti. Images, videos and audio are available under their respective licenses.
®Wikipedia is a registered trademark of the Wiki Foundation, Inc. Wiki Eesti (DUHOCTRUNGQUOC.VN) is an independent company and has no affiliation with Wiki Foundation.