Kondensatoren

Ein Kondensator setzt sich aus zwei Platten zusammen, die voneinander durch einen dünnen Isolator ('Dielektrikum') getrennt sind. Zumeist sind die Platten als Metallfolien ausgeführt, die aus Platzgründen zu einem Zylinder aufgewickelt sind. Ein Kondensator kann zwischen seinen Platten die Ladung Q speichern, wobei gilt, dass die gespeicherte Ladung (= Zahl der Ladungsträger) und die Spannung an den beiden Platten proportional ist.

Q = CU

Den Proportionalitätsfaktor C nennt man die Kapazität des Kondensators, er wird in Farad gemessen. Da die Einheit Farad für real existierende Kondensatoren viel zu groß ist, wird die Kapazität von Kondensatoren immer in Bruchteilen von Farad angegeben (z.B. nF oder pF).

Schließt man einen Kondensator an eine Gleichstromquelle, so fließt zu Beginn des Ladevorgangs ein großer Strom, der nur durch den Innenwiderstand der Stromquelle und den Widerstand der Zuleitungen begrenzt wird (das selbe gilt auch für die Entladung). Obwohl der Ladestrom mit der Zeit exponentiell abnimmt, kann der Anfangsstrom so groß werden, dass der Kondensator zerstört wird. Kondensatoren müssen daher u.U. über einen Vorwiderstand betrieben werden.

Die unterschiedlichen Bauformen von Kondensatoren werden von der geforderten Spannungsfestigkeit und der Art des Dielektrikums bestimmt. Besonders hingewiesen sei auf Elektrolyt-Kondensatoren ('Elko'), deren Dielektrikum eine elektrolytisch aufgebrachte Schicht von Aluminiumoxid oder Tantaloxid ist. Diese Kondensatoren dürfen nur mit der richtigen Polung verwendet werden, da sich bei Falschpolung das Dielektrikum auflösen würde und es zu einem Kurzschluss kommen würde. Kondensatoren werden durch folgende Kennwerte charakterisiert:

Kapazitätswert