Ein Kondensator ist ein elektronisches Bauteil, das in der Elektrotechnik weit verbreitet ist. Er speichert elektrische Energie in Form eines elektrischen Feldes und wird in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt. Dieser Artikel gibt einen Überblick über die Eigenschaften von Kondensatoren und ihre häufigsten Einsatzgebiete.
Die Kapazität ist eine der wichtigsten Eigenschaften eines Kondensators und wird in Farad (F) gemessen. Sie gibt an, wie viel Ladung ein Kondensator pro Spannungseinheit speichern kann. Ein Kondensator mit hoher Kapazität kann mehr Ladung speichern als ein Kondensator mit geringerer Kapazität.
Die Spannungsfestigkeit, auch Spannungsbewertung genannt, gibt die maximale Spannung an, die ein Kondensator sicher handhaben kann, bevor es zu einem Durchschlag kommt. Es ist wichtig, dass die Betriebsspannung den spezifizierten Wert nicht überschreitet, da dies zu Beschädigungen oder einem Ausfall des Kondensators führen kann.
Das Dielektrikum ist das Isolationsmaterial zwischen den Kondensatorplatten. Es beeinflusst die Kapazität und die elektrische Stabilität des Kondensators. Die gebräuchlichsten Dielektrika sind Keramik, Aluminiumelektrolyt, Polyester, Polypropylen und Tantal.
Die Toleranz gibt an, wie viel die tatsächliche Kapazität eines Kondensators von seinem Nennwert abweichen kann. Sie wird in Prozent angegeben. Eine Toleranz von ±10% bedeutet beispielsweise, dass die tatsächliche Kapazität des Kondensators um maximal 10% vom angegebenen Wert abweichen kann.
Der Verlustfaktor, auch als Dissipation Factor bezeichnet, gibt an, wie viel Energie ein Kondensator in Form von Wärme verliert. Ein niedriger Verlustfaktor ist wünschenswert, da er auf eine effiziente Energiespeicherung hinweist.
Gleichstromkondensatoren werden in Gleichstromschaltungen eingesetzt. Sie dienen zur Stabilisierung von Spannungen, zur Glättung von Stromimpulsen und zur Filterung von Hochfrequenzstörungen. Sie finden Anwendung in Stromversorgungen, Gleichrichterschaltungen und Gleichstrommotoren.
Wechselstromkondensatoren werden in Wechselstromschaltungen verwendet. Sie sind wichtig für die Phasenverschiebung, den Leistungsfaktor und die Kompensation von Blindleistung. Sie werden in Motoren, Klimaanlagen, Leuchtstofflampen und anderen Geräten eingesetzt, die mit Wechselstrom arbeiten.
Entkopplungskondensatoren werden verwendet, um verschiedene Schaltungen voneinander zu entkoppeln und unerwünschte Wechselwirkungen zu verhindern. Sie reduzieren elektrische Rauschsignale und sorgen für eine stabile Spannungsversorgung. Entkopplungskondensatoren finden sich in Mikroprozessoren, integrierten Schaltkreisen und Leiterplatten.
Kondensatoren werden auch für zeitabhängige Funktionen eingesetzt, wie zum Beispiel in Oszillatoren und Taktgeber-Schaltungen. Sie bestimmen die Frequenz und die Periode von Schwingungen und sind wichtig für die Synchronisation von elektronischen Systemen.
Koppelkondensatoren werden zur Übertragung von Wechselspannungen in Verstärkerschaltungen verwendet. Sie ermöglichen den Durchlass von Wechselstromsignalen und blockieren Gleichstromanteile. Koppelkondensatoren kommen in Audioverstärkern, Radios und anderen Audioelektronik-Anwendungen zum Einsatz.