Kondensator

Der Kondensator ist ein frequenzabhängiges, passives elektronisches Bauelement, dessen kapazitiver Widerstand mit steigender Frequenz abnimmt.

Kondensatoren in verschiedenen Ausführungen

Vom Aufbau her besteht ein Kondensator aus zwei leitenden Elektroden, die durch ein Dielektrikum voneinander isoliert sind. Zwischen den beiden Elektroden bauen sich bei Anlegen einer Spannung elektrische Felder auf. Bedingt durch diese Felder erfolgen auf den Elektroden Ladungsverschiebungen. Dabei werden Ladungen, die von einer Elektrode abfließen, durch Ladungsausgleich auf der anderen Elektrode kompensiert. Je nach Elektrodengröße, -abstand und Dielektrikum erfolgt der Ladungsausgleich schneller oder langsamer, was mit der Größe des Kondensators resp. dessen Kapazität (C) zusammenhängt.

Strom- und Spannungsverlauf an einer Kapazität nach Anlegen einer Spannung

Der kapazitive Blindwiderstand (X(C)) von Kondensatoren ist umgekehrt proportional zu dessen Kapazität und der angelegten Frequenz. Die wichtigsten Kennwerte von Kondensatoren sind die Kapazität und die Toleranz, die Spannungsfestigkeit und der Isolationswiderstand.

Kondensatoren werden in Kombination mit Widerständen für Ladungsschaltungen in Multivibratoren und Flipflops, als Differenzierglieder und Integrierglieder und für analoge Filter verwendet; in Kombination mit Induktivitäten werden sie in Schwingkreisen und Filtern eingesetzt.

Gliederung von Kondensatoren

Vom Aufbau her unterscheidet man bei den Kondensatoren zwischen solchen mit fester und mit variabler Kapazität. Festwertkondensatoren gibt es mit dem Dielektrikum Keramik, als Keramikkondensatoren und keramische Vielschicht-Kondensatoren (MLCC), außerdem die Tantal-Kondensatoren sowie die Styroflex- und Folienkondensatoren. Kondensatoren mit großen bis extrem großen Kapazitäten von über 1 µF bis hin zu 100.000 µF haben einen etwas anderen Aufbau und verwenden als Kathode eine Flüssigkeit, das so genannte Elektrolyt. Daher auch die Bezeichnung Elektrolytkondensator. Noch größere Kapazitäten haben Super-Kondensatoren, eine geschützte Bezeichnung dafür sind die Ultra-Caps von Panasonic, die es für Kapazitäten von einigen Farad (F) bis zu einigen tausend Farad gibt.

Schaltzeichen des Kondensators und Formel für den kapazitiven Blindwiderstand

Neben den Kondensatoren mit Festwerten, deren Kapazitätswerte in den Normwerten bzw. E-Reihen festgelegt sind, gibt es andere, die in der Kapazität variierbar sind. Dazu gehören die mechanischen Drehkondensatoren und die elektrisch steuerbaren Kapazitätsdioden.

Der Kapazitätswert von Kondensatoren wird entweder als Ziffern-Buchstaben-Kombination auf den Kondensator aufgedruckt oder mittels Farbcode.