Kondensator

Kondensator - ein grundlegendes passives elektronisches Bauteil (neben Induktor und Widerstand), das aus mindestens zwei elektrischen Leitern (Platten) und einem sie trennenden Dielektrikum (dem Isolator) besteht. Nach Anlegen einer Spannung an die Platten beginnt die Ansammlung der elektrischen Ladung. Je nach Aufbau, Parametern und Art des Systems, in dem Kondensatoren eingesetzt werden, können sie Energie sammeln, einschalten (Energieübertragung), filtern und Signale blockieren. Filter und RC-Timer haben ihren Namen von der Kombination von Widerstand und Kondensator in einem einzigen System - und in ähnlicher Weise wurden im RLC-System Widerstand und Kondensator verwendet, aber mit dem Zusatz der Spule.

Die Kapazität eines Kondensators (die Ladungsmenge, die der Kondensator speichern kann) wird in Farad [F] angegeben. Obwohl 1 Farad eine große Einheit ist, werden üblicherweise Kondensatoren mit Kapazitätswerten von pico [pF], nano [nF] und micro [µF] Farad hergestellt.

C – capacitance of the capacitor [F – Farad]
Q – electric charge on one plate [C–Coulomb]
V– voltage between plates [V–Volt]

Kondensatoren - Abteilung

• elektrolytischen - sie arbeiten nur bei niedrigen Frequenzen, haben erhebliche Kapazität und die Höhe der Leckage,
• Keramik - arbeiten in der Regel bei hohen Frequenzen, Trimmer, also Kondensatoren mit variabler Kapazität, werden ebenfalls aus diesem Material hergestellt,
• Polymer - (Kunststoff) - sie sind für den Betrieb bei hohen Strömen geeignet und zeichnen sich durch hohe Spannungsfestigkeit aus.

Kondensator - Wichtigste technische Parameter

• Nennkapazität - der vom Hersteller angegebene Wert, der die Kapazität dieses Elements bestimmt,
• Kapazitätstoleranz - sie wird in Prozent [%] angegeben und bezeichnet die maximale Abweichung des tatsächlichen Wertes des Artikels von seinem Nennwert,
• Nennspannung - der maximal zulässige Spannungswert für das entsprechende Bauteil, er wird im Allgemeinen als Summe der Spannung und des Spitzenwertes der Wechselspannung angegeben,
• Prüfspannung - der Spannungswert, den der Kondensator in kurzer Zeit "aushalten" kann,
• Temperaturkoeffizient der Kapazität (TCC) - er beschreibt die maximale Kapazitätsänderung in einem bestimmten Temperaturbereich,
• Leckage - verantwortlich für die Selbstentladung des Kondensators, abhängig vom Isolationswiderstand,
• Widerstand gegen Spannungsimpulse - beschreibt die optimale Häufigkeit des Ladens und Entladens des Kondensators,
• Kondensatorverlustfaktor (tan δ) - er ist abhängig von der Temperatur und der Frequenz, je höher der Wert, desto schlechter die Qualität des Kondensators.

Kondensatoren - Reihen- und Parallelschaltung

Wie bei Induktivitäten und Widerständen können auch Kondensatoren parallel und in Reihe geschaltet werden.

Reihenschaltung:

Die Kapazität von in Reihe geschalteten Kondensatoren (im Gegensatz zu den Widerständen) kann durch die folgende Formel beschrieben werden:

Parallelschaltung

Die Kapazität von parallel geschalteten Kondensatoren ergibt sich aus der Formel:

Die elektrische Ladung von parallel geschalteten Kondensatoren ist die Summe der auf ihnen angesammelten Ladungen - wie die obige Beziehung zeigt.