Ladiace kondenzátory sú elektronické súčiastky, ktoré slúžia na ladenie rezonančných obvodov. Ich výkon závisí od rôznych faktorov, vrátane kapacity a kvality dielektrika. Medzi najbežnejšie dielektriká patria keramika, plast a papier, avšak v tomto článku sa zameriame na ladiace kondenzátory s vzduchovým dielektrikom.

Vzduchové dielektrikum je považované za jedno z najlepších dielektrík pre ladiace kondenzátory, pretože má veľmi vysokú hodnotu dielektrického odporu a nízky koeficient stratených dielektrických parametrov. Tieto vlastnosti sú dôležité pre stabilitu a presnosť výkonu ladiacich kondenzátorov. Vzduchové ladiace kondenzátory sa vyrábajú s rôznymi konštrukčnými prvkami a parametrov, ktoré sú vhodné pre rôzne aplikácie. Zvyčajne sa vyrábajú s valcovým tvarom, pričom ich kapacita a kvalita závisia od priemeru a dĺžky kondenzátora.

Pre správne ladenie rezonančných obvodov je potrebné poznať parametre ladiaceho kondenzátora. Kapacita kondenzátora závisí od konštrukčných parametrov ako sú dĺžka, priemer a vzdialenosť medzi elektrodami. Vzorce pre výpočet kapacity kondenzátora sú založené na princípe plochy elektrod a vzdialenosti medzi nimi, ktorá ovplyvňuje silu elektrostatického poľa.  Vzduchové ladiace kondenzátory majú rôzne kapacity a hodnoty, ktoré sa líšia v závislosti od ich konštrukcie a použitia.

Vlastnosti ladiacich kondenzátorov sú kritické pre ich použitie v rôznych aplikáciách. Pretože vysoké hodnoty kapacity sú obvykle požadované, výrobcovia často používajú materiály s vysokou permitivitou. Pri návrhu ladiacich kondenzátorov je dôležité zvoliť správne dielektrikum s ohľadom na jeho tepelnú stabilitu, dielektrickú pevnosť, zmenšenie kapacity s teplotou a iné vlastnosti.

Najbežnejším dielektrikom pre ladiace kondenzátory je vzduch. Vzduchové ladiace kondenzátory sú vynikajúce pre vysokofrekvenčné aplikácie a majú vysoké hodnoty Q, čo znamená, že majú nízke straty. Pri výrobe ladiacich kondenzátorov s vzduchovým dielektrikom sa používajú vzduchové dosky, pričom vzdialenosť medzi doskami sa dá ľahko meniť pomocou posuvu kondenzátora.

Tabuľka nižšie ukazuje desať najbežnejších typov dielektrík a ich vlastnosti používané v kondenzátoroch.

Ale čo ak nastane situácia, že sa vám ocitne v ruke kondenzátor, ktorý nemá na sebe žiadne značenie? Možnosti sú dve. Prvá z nich je absolvovať pomerne zdĺhavú procedúru s papierom a perom v podobe výpočtu, alebo môžete zvoliť druhý spôsob a to online kalkulačku. Vzorce, ktoré  sa používajú pri návrhu a výpočte parametrov kondenzátora s vzduchovým dielektrikom.

1. Vzorec na výpočet plochy plátov kondenzátora:

Vzorec na výpočet plochy plátov kondenzátora sa vypočíta podľa tvaru plátov. Ak sú pláty kondenzátora kruhového tvaru, vzorec sa vypočíta ako plocha = r * r * pi, kde r je polomer kruhu a pi je konštanta predstavujúca pomer obvodu k priemeru kruhu. Ak sú pláty kondenzátora ploché, vzorec sa vypočíta ako plocha = r * r, kde r je dĺžka strany štvorca. Ak sú pláty kondenzátora polkruhového tvaru, vzorec sa vypočíta ako plocha = r * r * pi / 2.

2. Vzorec na výpočet kapacity kondenzátora:

Vzorec na výpočet kapacity kondenzátora je kapacita = εr * ε0 * plocha / vzdialenost, kde εr predstavuje relatívnu permitivitu vzduchu, ε0 je permitivita vákua, plocha je plocha plátov kondenzátora a vzdialenost je vzdialenosť medzi nimi.

3. Vzorec na výpočet priepustného napätia kondenzátora:

Vzorec na výpočet priepustného napätia kondenzátora je priepustné_napätie = vzdialenost * 3, pričom 3 predstavuje priepustné elektrické pole vzduchu v kV/mm.

4. Vzorec na výpočet zvyšnej kapacity vodiča:

Vzorec na výpočet zvyšnej kapacity vodiča, ktorá je daná jeho tvarom, sa vypočíta podľa vzorca pre kapacitu valcového kondenzátora: kapacita_vodica = 2 * pi * εr * ε0 * d * log(d / r - 1), kde d je vonkajší priemer vodiča a r je polomer vodiča.

5. Vzorec na výpočet celkovej kapacity s vodičom:

Celková kapacita kondenzátora s vodičom sa vypočíta súčtom kapacity plátov a zvyšnej kapacity vodiča: celková_kapacita = kapacita_platov + kapacita_vodica.

6. Vzorec na výpočet indukčnosti kondenzátora:

Vzorec na výpočet indukčnosti kondenzátora je indukčnosť = µr * µ0 * N^2 * plocha / d, kde µr je relatívna permeabilita prostredia, µ0 je permeabilita vákua, N je počet závitov a d je dĺžka vodiča.

7. Vzorec na výpočet rezonančnej frekvencie:

Vzorec na výpočet rezonančnej frekvencie kondenzátora s indukčnosťou sa vypočíta ako rezonančná_frekvencia = 1 / (2 * pi * √(indukčnosť * kapacita)).