Arten von Kondensatoren
Kondensatoren sind elektronische Bauelemente, die elektrische Ladung speichern können. Sie bestehen typischerweise aus zwei leitfähigen Objekten, wie Platten oder Folien, die durch einen Isolator, den sogenannten Dielektrikum, getrennt sind. Zu den gängigsten Dielektrika gehören Polystyrol, Öl oder Luft. Kondensatoren sind in modernen elektronischen und elektrischen Schaltungen und Geräten unverzichtbar.
Gängige Kondensatortypen
Die häufigsten Arten von Kondensatoren sind:
- Elektrolytkondensatoren
- Keramikkondensatoren
- Papierkondensatoren
- Folienkondensatoren
- Glimmerkondensatoren
- Supercapacitors
Aufbau eines einfachen Kondensators
Ein einfacher Kondensator besteht aus zwei parallelen Platten mit der Fläche A, die durch einen geringen Abstand d voneinander getrennt sind. Oft werden die beiden Platten zylinderförmig mit einem Isolator wie Kunststoff, Papier oder anderem Material dazwischen gerollt.
In Schaltplänen wird ein Kondensator durch eines dieser Symbole dargestellt:
Klassifizierung von Kondensatoren
Kondensatoren werden in drei grundlegende Gruppen eingeteilt:
- Feste Kondensatoren: Deren Kapazitätswert ist während des Herstellungsprozesses festgelegt und kann später nicht verändert werden.
- Polarisierte Kondensatoren: Diese haben spezifische positive und negative Polaritäten und müssen in Schaltungen entsprechend angeschlossen werden.
- Variable Kondensatoren: Sie haben eine verstellbare Kapazität und werden als Trimmer für die Kalibrierung von Schaltungen oder als einstellbare Geräte in elektronischen Instrumenten verwendet.
Der häufigste Typ ist der feste Kondensator, oft benannt nach der Art des Dielektrikums.
Typische Werte von Kondensatoren
Ein Farad (F) ist eine relativ große Einheit der Kapazität und findet in den meisten elektronischen Schaltungen keine Verwendung. Ein Kondensator mit einer Kapazität von einem Farad kann eine Coulomb (C) Ladung pro Volt Potentialdifferenz zwischen seinen Platten speichern. Praktikabler sind Submultiplikatoren des Farads, wie das Mikrofarad (µF) und das Pikofarad (pF).
Zum Beispiel:
- Ein typischer kleiner Keramikkondensator in der Elektronik könnte eine Kapazität von etwa 0,1 µF haben.
- Ein typischer Elektrolytkondensator in Stromversorgungsschaltungen könnte einige hundert oder tausend µF haben.
- Ein Supercapacitor, der in einigen Energiespeicheranwendungen verwendet wird, könnte eine Kapazität von mehreren Farads oder sogar Zehnerfarads haben.
Insgesamt ist ein Farad eine relativ große Einheit der Kapazität, und Kondensatoren in dieser Größenordnung werden in der Regel nur in spezialisierten Anwendungen verwendet. Die meisten elektronischen Schaltungen nutzen Kondensatoren im Bereich von Mikrofarads oder Pikofarads.
