Kondensator – najpopularniejszy element

Wcześniej opowiadałem o przeklętym elemencie – rezystorze. Teraz zaczniemy omawiać kondensatory. Wbrew potocznym wyobrażeniom, to one są dziś najpopularniejszymi elementami elektronicznymi. Elektronika opiera się na układach scalonych, ale ogromnie ważną rolę odgrywają w niej kondensatory.

Artykuł jest uzupełnieniem filmu o numerze B059. Dziś najpopularniejszymi „pojedynczymi” elementami elektronicznymi są kondensatory. We współczesnych układach elektronicznych, zwłaszcza cyfrowych, nieporównanie więcej jest kondensatorów niż rezystorów. Charakterystycznym przykładem jest fotografia 1, pokazująca liczne kondensatory filtrujące, odprzęgające, umieszczone pod procesorem graficznym (czymkolwiek on jest). Obecnie kondensatory mają dużo większy udział w rynku niż rezystory, zarówno pod względem liczby produkowanych sztuk, jak i wartości obrotu. Sztuczna inteligencja podaje sprzeczne dane w tej kwestii, bo wykorzystuje też stare, nieaktualne już opinie i dane.

W literaturze można znaleźć różne definicje kondensatora i rozmaite opisy realnych kondensatorów. Rysunek 2 pokazuje początek wpisu w polskiej Wikipedii.

Mamy tu słuszną wzmiankę o polu elektrycznym (autor wpisu, świadomie czy nie, utożsamia energię z polem elektrycznym, co skądinąd jest bardzo interesującym pomysłem). Bardziej trafną i precyzyjną definicję znajdziemy na stronie TME – znanego dystrybutora i sklepu internetowego – rysunek 3.

Zapamiętaj raz na zawsze: kondensator to element gromadzący energię w polu elektrycznym. Tak, z punktu widzenia elektronika absolutnie najważniejsze jest to, że kondensator jest zbiornikiem, magazynem energii i że ta energia gromadzona jest w polu elektrycznym, czymkolwiek to pole jest. Sensowne wpisy zwracają uwagę właśnie na magazynowanie porcji energii w polu elektrycznym, a to jest najważniejsze dla praktyka!

Niestety, na licznych stronach internetowych, w tym w materiałach „szkolnych” przeznaczonych dla uczniów, znajdujemy informacje ewidentnie błędne oraz informacje na pozór prawdziwe, ale nieścisłe, odwracające uwagę od tego, co najważniejsze i w sumie wprowadzające w błąd. Trzy przykłady podane są na rysunku 4.

Wszystkie kierują uwagę na ładunek, a nie na energię, a to jest pułapka dla elektronika praktyka. Pierwszy wpis jest ewidentnie błędny, bo energii nie można zmagazynować „w postaci ładunku elektrycznego”, a co najwyżej „z wykorzystaniem ładunku elektrycznego”. Ładunek nie jest formą energii! Jest jedną z fundamentalnych właściwości materii. Trzeci tekst jest błędny także dlatego, że kondensator kilka miesięcy wcześniej wynalazł pastor z dzisiejszego Kamienia Pomorskiego – Ewald von Kleist.

Owszem, od ładunku nie uciekniemy, bo wszystkie dzisiejsze modele opierają się na koncepcji ładunku elektrycznego. Ale ja w tym cyklu nieprzypadkowo koncentruję się na energii, a nie na ładunkach elektrycznych, bo dla praktyka nieporównanie lepsze jest podejście właśnie od strony energii.

Natomiast koncentrowanie się na ładunku to podejście teoretyczne, szkolne, niepraktyczne, które na początku pomaga, ale potem rodzi mnóstwo wątpliwości i w sumie utrudnia naukę elektroniki zamiast ją ułatwiać. Dla praktyka ważne jest, że kondensator może zgromadzić i przechować przez dłuższy czas porcję energii. Z tym gromadzeniem energii ściśle związany jest też podstawowy parametr kondensatora – pojemność, w praktyce wyrażana w faradach, mikrofaradach, nanofaradach i pikofaradach.

W większości źródeł pojemność definiuje się i wyjaśnia w sposób teoretyczny, „szkolny”, opierając się właśnie na ładunku oraz trudnych pojęciach potencjału i napięcia. Przykład na rysunku 5.

Niewiele to pomaga w zrozumieniu elektroniki, podobnie jak interesująca skądinąd ekwilibrystyka dotycząca jednostki pojemności, farada, pokazana na rysunku 6.

(…)

——– ciach! ——–

To jest tylko fragment artykułu, którego pełna wersja ukazała się w sierpniowym numerze czasopisma Zrozumieć Elektronikę (ZE 8/2026). Czasopismo aktualnie nie ma wersji drukowanej na papierze. Wydawane jest w postaci elektronicznej (plików PDF). Pełną wersję czasopisma znajdziesz na moim profilu Patronite, gdzie dostępna jest dla Patronów, którzy wspierają mnie kwotą co najmniej 15 zł miesięcznie. Natomiast niepełna, okrojona wersja, pozwalająca zapoznać się z zawartością numeru ZE 8/2026 znajduje się tutaj.

Piotr Górecki

Uwaga! Wskazówki, jak nabyć pełne wersje dowolnych numerów ZE znajdują się na stronie:
https://piotr-gorecki.pl/n11.