Takistus vs mahtuvus
Mahtuvus ja takistus on elektroonika kaks kõige olulisemat mõistet. Need kaks ideed mängivad olulist rolli peaaegu kõigis tänapäeval kasutatavates elektroonikaseadmetes. Eriti kasulik on nendest teemadest selge arusaamine. Selles artiklis käsitletakse nende kahe teema erinevusi ja sarnasusi.
Vastupanu
Takistus on elektri- ja elektroonikavaldkonna põhiomadus. Kvalitatiivses määratluses olev takistus näitab meile, kui raske on elektrivoolul voolata. Kvantitatiivses mõttes võib kahe punkti vahelist takistust määratleda kui pinge erinevust, mis on vajalik ühikulise voolu võtmiseks määratletud kahe punkti vahel. Elektritakistus on elektrijuhtivuse pöördväärtus. Objekti takistus on defineeritud kui objektil oleva pinge ja seda läbiva voolu suhe. Juhi takistus sõltub vabade elektronide hulgast keskkonnas. Pooljuhi takistus sõltub enamasti kasutatud dopinguaatomite arvust (lisandite kontsentratsioonist).
Süsteemi takistus vahelduvvoolule erineb alalisvoolu takistusest. Seetõttu võetakse vahelduvvoolu takistuse arvutamise palju lihtsamaks muutmiseks kasutusele mõiste impedants. Ohmi seadus on teema takistuse arutamisel kõige olulisem seadus. Selles öeldakse, et antud temperatuuril on kahe punkti pinge ja neid punkte läbiva voolu suhe konstantne. Seda konstanti nimetatakse nende kahe punkti vaheliseks takistuseks. Takistust mõõdetakse oomides.
Mahtuvus
Objekti mahtuvus on laengute hulga mõõt, mida objekt mahutab ilma tühjenemiseta. Mahtuvus on oluline omadus nii elektroonikas kui ka elektromagnetismis. Mahtuvus on määratletud ka kui võime salvestada energiat elektriväljas. Kondensaatori puhul, mille sõlmede vahel on pingeerinevus V ja maksimaalne süsteemis salvestatav laengute hulk on Q, on süsteemi mahtuvus Q/V, kui kõiki mõõdetakse SI-ühikutes. Mahtuvuse ühik on farad (F). Nii suurt seadet on aga ebamugav kasutada. Seetõttu mõõdetakse enamikku mahtuvuse väärtustest nF, pF, µF ja mF vahemikes.
Kondensaatorisse salvestatud energia on võrdne (QV2)/2. See energia on võrdne süsteemi poolt iga laenguga tehtud tööga. Süsteemi mahtuvus sõltub kondensaatoriplaatide pindalast, kondensaatoriplaatide vahelisest kaugusest ja kondensaatoriplaatide vahelisest keskkonnast. Süsteemi mahtuvust saab suurendada, suurendades pindala või vähendades vahet või kasutades suurema dielektrilise läbilaskvusega keskkonda.
Mis vahe on takistusel ja mahtuvusel?
• Takistus on materjali enda väärtus, samas kui mahtuvus on objektide kombinatsiooni väärtus.
• Takistus sõltub temperatuurist, mahtuvus aga mitte.
• Takistid käituvad sarnaselt nii vahelduv- kui alalisvoolule, kuid kondensaatorid toimivad kahel erineval viisil.
