Resistanssi vs kapasitanssi
Kapasitanssi ja vastus ovat kaksi elektroniikan peruskäsitteitä. Näillä kahdella idealla on elintärkeä rooli lähes kaikissa nykyään käyttämissämme elektronisissa laitteissa. On erityisen hyödyllistä saada selkeä käsitys näistä aiheista. Tässä artikkelissa käsitellään näiden kahden aiheen eroja ja yhtäläisyyksiä.
Resistanssi
Resistanssi on perusominaisuus sähkön ja elektroniikan alalla. Kvalitatiivisen määritelmän resistanssi kertoo meille, kuinka vaikeaa sähkövirran on kulkea. Kvantitatiivisessa mielessä kahden pisteen välinen resistanssi voidaan määritellä jännite-eroksi, joka vaaditaan yksikkövirran viemiseksi määritellyissä kahdessa pisteessä. Sähkövastus on sähkönjohtavuuden käänteisarvo. Kohteen resistanssi määritellään kohteen ylittävän jännitteen ja sen läpi kulkevan virran suhteena. Johtimen resistanssi riippuu väliaineessa olevien vapaiden elektronien määrästä. Puolijohteen resistanssi riippuu enimmäkseen käytettyjen seostusatomien määrästä (epäpuhtauspitoisuus).
Järjestelmän vastus vaihtovirralle on erilainen kuin tasavirralle. Siksi termi impedanssi otetaan käyttöön AC-resistanssilaskelmien helpottamiseksi. Ohmin laki on tärkein yksittäinen laki, kun puhutaan aiheresistanssista. Siinä todetaan, että tietyssä lämpötilassa kahden pisteen jännitteen suhde näiden pisteiden läpi kulkevaan virtaan on vakio. Tämä vakio tunnetaan näiden kahden pisteen välisenä resistanssina. Resistanssi mitataan ohmeina.
Kapasitanssi
Esineen kapasitanssi mittaa varausten määrää, jonka kohde voi pitää sisällään purkautumatta. Kapasitanssi on tärkeä ominaisuus sekä elektroniikassa että sähkömagnetismissa. Kapasitanssi määritellään myös kyvyksi varastoida energiaa sähkökenttään. Kondensaattorille, jolla on V jännite-ero solmujen välillä ja maksimi järjestelmään tallennettavissa olevien varausten määrä on Q, järjestelmän kapasitanssi on Q/V, kun kaikki mitataan SI-yksiköissä. Kapasitanssin yksikkö on farad (F). Näin suuren yksikön käyttö on kuitenkin hankalaa. Siksi suurin osa kapasitanssiarvoista mitataan nF-, pF-, µF- ja mF-alueilla.
Kondensaattoriin varastoitu energia on yhtä suuri kuin (QV2)/2. Tämä energia on yhtä suuri kuin järjestelmän jokaisella latauksella tekemä työ. Järjestelmän kapasitanssi riippuu kondensaattorilevyjen pinta-alasta, kondensaattorilevyjen välisestä etäisyydestä ja kondensaattorilevyjen välisestä väliaineesta. Järjestelmän kapasitanssia voidaan kasvattaa lisäämällä pinta-alaa tai pienentämällä rakoa tai käyttämällä väliainetta, jolla on korkeampi dielektrinen permittiivisyys.
Mitä eroa on resistanssilla ja kapasitanssilla?
• Resistanssi on itse materiaalin arvo, kun taas kapasitanssi on objektien yhdistelmän arvo.
• Resistanssi riippuu lämpötilasta, kun taas kapasitanssi ei.
• Vastukset toimivat samalla tavalla kuin AC ja DC, mutta kondensaattorit toimivat kahdella eri tavalla.
