Kondensatoren - die Speicher der Elektrotechnik

Kondensatoren, die Speicher der Elektrotechnik, haben eine lange Geschichte. Sie beginnt fast gleichzeitig in Cammin bei Rostock und den Niederlanden. Seit 1744/45 hat der Kondensator viele Entwicklungen hinter sich. Es gibt grobe Unterscheidungen in Folien-, Elektrolyt- und Keramikkondensatoren sowie Kategorien nach ihrer Eigenschaft als Kondensator mit festen oder variablen Kapazitäten.

• Seit wann gibt es Kondensatoren?
• Was ist ein Kondensator?
• Was bedeutet Kapazität bei Kondensatoren?
• Was ist ein Dielektrikum für Kondensatoren?
• Welche Typen von Kondensatoren gibt es?
• Diese Kondensatoren stellen wir Ihnen auf unserem IT-Tronics Marktplatz für Elektrotechnik bereit:

Seit wann gibt es Kondensatoren?

Wer sich fragt, seit wann es Kondensatoren gibt, muss zurück in die Mitte des 18. Jahrhunderts gehen. In Pommern war man 1744 schneller mit der Erfindung des sogenannten “ Leidener Flasche ”, die der Domenchant Ewald Jürgen Georg von Kleist unabhängig von dem Leidener Physiker Pieter van Musschenbroek 1745 machte.

Das Prinzip der Leidener Flasche ist einfach:
Eine Glasflasche ist innen und außen mit einem Metall belegt, wird mit Wasser gefüllt und durch einen Korken verschlossen. Durch den Korken wird ein Metallstab eingeführt. Durch ihn kann Elektrizität in die Flasche eingebracht und im Wasser gespeichert werden.

Was ist ein Kondensator?

Einen Kondensator kann man wortwörtlich als DEN Speicher der Elektrotechnik bezeichnen. Als passives Bauelement kann er elektrische Ladungen bzw. elektrische Energie speichern. Ein einfacher Kondensator besteht aus zwei Metallplatten, zwischen denen ein Isolator angebracht ist. Dadurch kann keine elektrische Verbindung zwischen den Metallplatten entstehen. Legt man eine Spannung an den Kondensator an, entsteht ein elektrisches Feld. Eine Seite der Platte nimmt negative, die andere Seite positive Elektronen auf. Die Anzahl der Elektronen ist auf beiden Seiten gleich groß.

Abbildung 1:
Schematische Darstellung eines Kondensators, dessen Elektroden durch ein Dielektrikum (Isolator) voneinander getrennt sind.

Abbildung 2:
Prinzipielle Darstellung des Stromflusses durch einen Kondensator mit der Bildung eines elektrischen Feldes und der Aufladung der Elektroden, wobei eine Spannung V entsteht.

Was bedeutet Kapazität bei Kondensatoren?

Als Kapazität von Kondensatoren bezeichnet man grundsätzlich die physikalische Größe der Speicherkapazität eines Kondensators. Die abgeleitete SI-Einheit Farad ist die Maßeinheit der Kapazität. Ein Farad ( 1F ) speichert beim Anlegen einer Spannung von 1 Volt eine Ladungsmenge von einem Coulomb. ( 1C=1As ).

Für die Berechnung der Kapazität von Kondensatoren gibt es unterschiedliche Möglichkeiten:

Plattenkondensator
Plattenkondensator unterschiedlich große Platten
Koaxialkabel oder Zylinderkondensator
Kugelkondensator

Was ist ein Dielektrikum für Kondensatoren?

Die Ausbildung eines Dipols ist die Fähigkeit, die entscheidend für Kondensatoren ist. Die Ladungsträger können sich im Dielektrikum so bewegen, dass sich die Elektronen in Richtung der positiv geladenen Platten drehen. Auf der Gegenseite drehen sich die positiv geladenen Enden des Dipols in Richtung der negativ geladenen Platten.

Zu den Dielektria für Kondensatoren gehören vor allem im Bereich Hochfrequenz-Anwendungen beispielsweise Polyethylen, Glimmer oder Luft. Wasser oder Luft zählen ebenso zu den Dielektrika, können aber nicht für alle Anwendungen genutzt werden.

• Polyethylen
• Glimmer
• Luft
• PTFE
• Keramik (beispielsweise Steatit, oder Aluminiumoxid)
• Wasser
• Luft
• Papier
• Porzellan
• Wasserdampf

Welche Typen von Kondensatoren gibt es?

Unter Typen von Kondensatoren gibt es zwei Arten, die prinzipiell zu unterscheiden sind. Das sind Kondensatoren mit variabler Kapazität und Kondensatoren mit fester Kapazität. Sie gliedern sich wiederum in unterschiedliche Typen.

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