Kondensator

Ein Kondensator ist ein passives elektrisches Bauelement, das elektrische Energie in einem elektrischen Feld speichert, das sich zwischen zwei leitfähigen Flächen, den Platten, befindet, die durch ein Dielektrikum voneinander getrennt sind. Legt man eine Spannung an, sammelt sich auf den Platten Ladung, und die Kapazität C gibt das Verhältnis von geladener Ladung Q zur angelegten Spannung V an (Q = C · V). Die gespeicherte Energie beträgt E = 1/2 · C · V^2.

Kondensatoren unterscheiden sich durch Polarität, Bauform, verwendete Dielektrika und Leckströme. Unpolarisierte Typen wie Keramik- oder Filmkondensatoren können in jeder Richtung betrieben werden, während Elektrolyt- und einige andere Typen polarisiert sind und eine korrekte Polung benötigen. Dielektrika reichen von Luft und Papier über Kunststofffolien bis zu Keramik und Elektrolyten. Wichtige Bauformen sind Keramik-, Folien-, Elektrolyt- (Aluminium oder Tantal) und Superkondensatoren. Schalt- und Hochleistungskondensatoren weisen oft spezielle Eigenschaften wie geringe Leckströme, geringe ESR (äquivalente Serienwiderstand) oder geringe ESL (äquivalente Serieninduktivität) auf.

Anwendung finden Kondensatoren vor allem in der Glättung und Energieabspeicherung in Stromversorgungen, als Kopplungs- und Entkopplungselemente in Signalketten, in RC-Timing-Schaltungen, Filtern und Resonanzteilen in Hochfrequenzschaltungen sowie in speziellen Energiespeicheranwendungen.

Zu den wichtigsten Kenngrößen gehören Kapazität, Nennspannung, Toleranz, T emperaturverhalten, Leckstrom, ESR und Größe. Elektrolitische Kondensatoren bieten hohe Kapazitäten bei moderatem Preis, erfordern aber sorgfältige Polung und Temperaturüberwachung; keramische und Folienkondensatoren decken oft geringere Kapazitäten bis hin zu sehr hohen Spannungen ab und sind kleinteiliger.