Ein Kondensator ist ein elektronisches Bauteil, das Elektrizität speichert und abgibt. Akkumulatoren werden auch elektrische Kondensatoren genannt.
Die einem Kondensator zugeordnete physikalische Größe ist die elektrische Kapazität Kapazität.
Was ist ein Kondensator?
Ein Kondensator (oder Kondensator) ist ein Gerät zum Speichern elektrischer Energie in einem Stromkreis und kann sowohl mit Gleich- als auch mit Wechselstrom verwendet werden.
Physikalisch besteht es aus zwei elektrischen Leitern, die durch ein dielektrisches Material getrennt sind.
Die Speicherkapazität hängt von der Oberfläche der Platten ab, aus denen sie besteht, sowie von dem Isoliermaterial, das sich zwischen diesen Platten befindet.
Kapazität: die Ladekapazität des Kondensators
Die Kapazität ist ein Maß für die Ladungsmenge, die der Kondensator speichern kann, und wird durch die Fläche der Leiter, den Abstand zwischen ihnen und die Art des verwendeten Isoliermaterials bestimmt.
Die Maßeinheit im internationalen Kapazitätssystem ist Farad (F). Ein Farad gibt an, dass die elektrische Ladung, die von einem elektrischen Kondensator gespeichert werden kann, der einer Nennspannung von einem Volt ausgesetzt ist, 1 Coulomb (C) beträgt.
Wie funktionieren Kondensatoren?
Kondensatoren bestehen aus zwei leitenden Platten, die durch einen Isolator getrennt sind, und ihr Betrieb basiert auf der Fähigkeit von Isoliermaterialien, elektrischen Strom durchzulassen.
Wenn ein Kondensator an einen Stromkreis angeschlossen wird, entsteht zwischen seinen Enden eine Potentialdifferenz, der Isolator lässt die Elektronen, die sich auf der dem Minuspol am nächsten liegenden Platte ansammeln, nicht passieren. Die Akkumulation von Ladungen erzeugt ein elektrisches Feld innerhalb des Kondensators.
Wenn der Isolator die Akkumulation von Ladungen nicht länger aufrechterhalten kann, wandern die Elektronen zum Dielektrikum und zur anderen Platte und geben sie wieder in den Stromkreis ab.
Kondensatortypen
Nachfolgend sind einige der gängigsten Arten von Kondensatoren aufgeführt:
Elektrolytkondensator
Elektrolytkondensatoren bestehen aus einer Metallfolie und einer isolierenden Membran. Sie werden in eine Elektrolytlösung getaucht, die die Stromleitung ermöglicht.
Diese Kondensatoren können große Ladungsmengen speichern, weshalb sie als Spannungsregler und integrierte Schaltkreise verwendet werden.
Diese Art von elektrischen Kondensatoren wird in andere Untergruppen unterteilt, von denen die häufigsten sind:
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Tantalkondensatoren: Das Dielektrikum der Kondensatoren ist ein Material namens Tantal, das die einzigartige Eigenschaft hat, widerstandsfähiger und langlebiger als andere dielektrische Materialien zu sein. Sie werden dort eingesetzt, wo eine hohe Temperatur- und Geräuschbeständigkeit gefordert ist.
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Aluminium-Polypropylen-Kondensatoren: Aluminium-Elektrolytkondensatoren bestehen aus einer Aluminiumfolie und einem Polymerisolator. Sie werden in Produkten wie Laptops, Mobiltelefonen und elektronischen Geräten verwendet.
Keramikkondensatoren
Keramikkondensatoren bestehen aus zwei Metallplatten, die durch ein keramisches Dielektrikum getrennt sind. Das Dielektrikum ist ein Material, das keinen Strom leitet, aber den Fluss des elektrischen Feldes zulässt. Aufgrund ihrer geringen Kapazität werden diese Kondensatoren zum Filtern von Audio- und Videosignalen verwendet.
Polyester-Kondensatoren
Polyesterkondensatoren sind eine Art Elektrolytkondensator. Sie bestehen aus einer metallischen Schicht und einem Dielektrikum, in der Regel aus Kunststofffolien, wie Polycarbonat oder Polyester. Sie werden üblicherweise in elektronischen Schaltungen verwendet, um elektrische Wechselströme zu filtern.
Papierkondensator
Elektrische Papierkondensatoren sind eine Art Kondensator, der aus einem gerollten Blatt Papier hergestellt wird. Sie werden in eine Flüssigkeit getaucht und die Elektrizität wird durch die Feuchtigkeit genährt, was eine breite Palette von Frequenzen ermöglicht. Diese Kondensatoren sind kostengünstig und einfach herzustellen, weshalb sie in Anwendungen wie Tuner, Tiefpassfiltern und integrierten Schaltkreisen verwendet werden.
Kondensatoren aus Kunststofffolie
Diese Kondensatoren bestehen aus einer Metallschicht und einem Dielektrikum aus Kunststofffolie, wie Polyester, Polypropylen oder PET. Im Allgemeinen werden sie in Schaltungen verwendet, in denen es notwendig ist, hohe Frequenzen zu filtern und zu steuern.
Wozu dienen Kondensatoren?
Kondensatoren sind Geräte, die elektrische Energie speichern und schnell abgeben. Im Allgemeinen dienen sie dazu, die Strommenge zu steuern, die durch einen Stromkreis fließt.
Elektrische Kondensatoren werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, von der Heimelektronik bis hin zu Stromversorgungssystemen.
Einige Beispiele für seine Verwendung sind:
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Um in sehr kurzer Zeit viel Strom bereitzustellen, z. B. beim Starten eines Motors oder beim Blitzen einer Kamera
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Zum Glätten von Spannungsschwankungen in bestimmten Stromkreisen. Ein Kondensator speichert Energie, wenn die Spannung sehr hoch ist, und gibt sie wieder ab, wenn sie abfällt. Diese Eigenschaft wird in Netzteilen verwendet, um Geräte vor Überspannungen zu schützen.
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Es ermöglicht, Verzögerungen in den elektronischen Schaltungen zu erzeugen. Diese Eigenschaft ist sehr nützlich, um Aufgaben zu konstanten Zeiträumen zu generieren.
