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Kondensator


Kondensatoren sind kleine Ladungsträger. Sie bestehen aus zwei leitenden Platten mit einem Isolierstoff (Dielektrikum) dazwischen.



Eigenschaften und Verwendung

kondensator1.gif In Schaltbildern werden Kondensatoren mit C bezeichnet. Wird ein Kondensator an eine Gleichspannung gelegt, fließt kurz ein elektrischer Strom und es entsteht auf der einen Platte ein Elektronenmangel und auf der anderen ein Elektronenüberschuß. Zwischen beiden Platten herrscht eine Spannung, die so groß ist wie die angelegte Spannung und dieser entgegenwirkt. Wird die Spannungsquelle vom Kondensator abgeklemmt, so behält er seine Spannung, man sagt auch, er ist geladen. Wird an einem geladenen Kondensator eine Last angeschlossen, so wird er wieder entladen und seine Spannung sinkt.


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Kondensator an einer Gleichspannungsquelle


Die Ladungsmenge, die ein Kondensator aufnehmen kann, wird durch seine Kapazität angegeben. Diese hängt von der Plattengröße und dem Plattenabstand ab und wird in Farad (F) angegeben. Je größer die Kapazität eines Kondensators ist, desto mehr Ladung kann er bei einer bestimmten Spannung aufnehmen. Die Ladungsmenge eines Kondensators errechnet sich wie folgt:


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Q ist die Ladungsmenge in Coulomb. 1 Coulomb ist die elektrische Ladung, die durch den Querschnitt eines Leiters transportiert wird, in dem ein elektrischer Strom von 1 Ampere für 1 Sekunde fließt. C ist die Kapazität des Kondensators in Farad und U die Spannung in Volt.


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Verschiedene Aluminium-Elektrolytkondensatoren


In der Elektronik verwendet man allerdings keine Kapazitäten im Faradbereich, sondern welche von einigen Pikofarad (PF) bis einigen Tausend Mikrofarad (µF). 4800 µF sind z. B. 0,0048 Farad!

Ein Kondensator ist für Gleichspannung undurchlässig und stellt für diese einen unendlich hohen Widerstand dar. Im allerersten Moment bildet der Kondensator für eine Gleichspannung allerdings einen Kurzschluß.

Außer der Kapazität ist weiterhin auch die Spannungsfestigkeit eines Kondensators wichtig. Sie gibt die höchstzulässige Spannung an, die an einem Kondensator angelegt werden darf. Wird sie überschritten, so schlägt die Spannung durch die Isolierung, wodurch der Kondensator meist zerstört wird. Ein durchschlagender Kondensator erzeugt einen Kurzschluß und kann dabei sogar explodieren! Daher wählt man zur Sicherheit die Spannungsfestigkeit immer etwa 20 Prozent größer, als die maximal an einem Kondensator angelegte Spannung.



Bauformen von Kondensatoren

Es gibt verschiedene Bauformen von Kondensatoren:

  • Folien-Kondensatoren haben sehr geringe Verluste.
  • Metallpapier-Kondensatoren bestehen aus einem Papierband mit einer dünnen Metallschicht drauf.
  • Keramik-Kondensatoren haben als Dielektrikum eine keramische Masse.
  • Elektrolytkondensatoren erreichen hohe Kapazitäten, sind allerdings gepolt und müssen korrekt angeschlossen werden!
  • Tantal-Kondensatoren sind ebenfalls gepolt.

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Tantal- und Keramikkondensatoren


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Verschiedene Folienkondensatoren


Weiterhin gibt es noch Kondensatoren mit veränderbarem Kapazitätswert, sogenannte Drehkondenstatoren, kurz auch Drehko genannt. Sehr bekannt sind die Luftdrehkondensatoren, die vor allem in alten Rundfunkempfängern zum Abstimmen von Schwingkreisen eingesetzt wurden. Übliche Kapazitätswerte liegen zwischen 50 und 600 Pikofarad. Heute, im Zeitalter der Chips, werden sie dagegen kaum noch hergestellt. Eine gute Quelle für Drehkos sind daher alte Radios vom Schrott.


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Ein Luftdrehkondensator mit 3 x 465 Pikofarad


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