3.3.3.  Die elektrische Induktivität - Spulen history menue Letztmalig dran rumgefummelt: 30.10.11 10:07:34
Kondensatoren sind Bauelemente, welche elektrische Ladungen theoretisch beliebiger Kapazität sowie auch Spannung speichern können. Beides ist letztendlich nur eine Frage des isolierenden Materials zwischen den "Platten", der Form sowie auch dem "Volumen" derselben, aber auch ihres Abstandes zueinander.
1. Das technische Prinzip des Plattenkondensators
2. Kirchhoff'sche Gesetze von Kapazitätsnertzwerken
3. Formelsammlung zur Kapazitätsberechnung
4. Technische Ausführungen und Typpalette
5. Kondensator-Experiment nach CQDL 5/2004 S. 356 ff.

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1. Technisches Prinzip des Plattenkondensators history menue scroll up
Literaturquellen gibt's nicht viele ordentliche - hier verwandt wurden bis zum Aktualisierungsdatum (siehe oben):
  • Elektrotechnik/Elektronik S. 309 ff.
  • CQDL 5/2004 S. 355 ff.
  • frisch gewaschene und getrocknete Haare werden vom Kamm angezogen - dies nur deshalb, weil beim Kämmen im wörtlichen Sinne auch Ladungsträger "abgekämmt" worden sind
  • Blitze sind Entladung sehr großer natürlicher Kondensatoren
  • Influenzmaschinen können mittlere Kapazitäten bei beachtlich hohen Spannung generieren
  • nicht zuletzt hat auch die Form der Ladungsplatten sowie ihr Abstand Einfluss auf die zu speichernde Spannung
  • der historisch erste Kondensator war die Leidener Flasche - eine mit einer Metallfläche ausgegleitete Glasflasche
Man unterscheidet Kondensatoren mit festem und mit mechanisch veränderbarem Kapazitätswert (Drehkondensatoren und Trimmer). Zu den wichtigsten Nennwerten der Kondensatoren gehören die Kapazität, deren Toleranz, die maximal zulässige Betriebsspannung und der Verlustfaktor. Eine wichtige Kenngröße ist auch die volumenbezogene Kapazität.

Bauformen. Bauformen und charakteristische Anwendungsgebiete handelsüblicher Kondensatoren sind in Tafel unter Punkt 4. zusammengestellt.

Kapazität. Kondensatoren werden mit' nach der E-Reihe gestuften Nennwerten für die Kapazität geliefert. Bei einigen Kondensatorenarten, vor allem den Elektrolytkondensatoren, werden sehr groß Toleranzen für den Kapazitätswert angegeben. 
Wie Bild 9.9 zeigt, stehen für fast jeden Kapazitätswert mehrere Kondensatorenarten zur Verfügung Für die Auswahl einer bestimmten Kondensatoren art muss man also weitere Gesichtspunkte hinzu ziehen.

Verlustfaktor

Der komplexe Widerstand Z(Omega) eines technischen Kondensators setzt sich aus der negativen Blindkomponente X und der unerwünschten, aber unvermeidlichen Wirkkomponente R zusammen. Das Verhältnis dieser beiden Komponenten, das dem Verhältnis der Blindleistung Q zur Wirkleistung P entspricht, gibt die Güte des Kondensators an. Der Kehrwert der Güte wird als Verlustfaktor d = tan Deta bezeichnet. Er ist stark frequenzabhängig und wird meist für eine Meßfrequenz vor 1 kHz (bei Elektrolytkondensatoren 50 Hz) angegeben.
Für Schwingkreise fordert man Kondensatoren mit Verlustfaktoren d < 10-3. Für Koppelkondensatoren und Entkopplungskondensatoren ist d= 10 ausreichend; Siebkondensatoren in Netzteilen usw. sind brauchbar, wenn d..-10-' ist. 
Volumenbezogene Kapazität. Die volumenbezogene Kapazität wird vor allem durch die Dielektrizitätskonstante a und die Dicke s des Dielektrikums bestimmt. s hängt von der Feldstärkebelastbarkeil des Dielektrikums und den technologischen Möglichkeiten zur Herstellung sehr dünner Schichten ab besonders im Hinblick auf die immer mehr fortschreitende Transistorisierung und die damit verbundenen niedrigen Betriebsspannungen.

Kondensatoren mit mechanisch veränderbarem Kapazitätswert

Muss ein Kapazitätswert oft verändert werden, z. B. zur Frequenzabstimmung eines Rundfunkempfängers, so verwendet man Drehkondensatoren. 
Drehkondensatoren haben bei höheren Ansprüchen Luft als Dielektrikum. Bei Mehrfachkondensatoren sind die außenliegenden Rotorplatten meist radial geschlitzt, um den Abgleich auf eine vorgegebene Kapazitätskurve zu ermöglichen. Werden dagegen keine besonderen Forderungen gestellt, so genügen die raumsparenden „Quetschkondensatoren" mit Hartpapier, Trolitul usw. als Dielektrikum.

Zur Bestimmung der Kondensatorkapazität, gemessen in Farrad, sollten uns die Maß-Präfixe und auch zugehörige Umrechnungsfaktoren nix gänzlich Unbekanntes sein - die hier aufgeführten relevanten Faktoren für Kondensatoren sind 1000er gestuft, wobei Milli mit Tausendstel entfällt, da technisch nicht ohne weiteres realisierbar:
  • Mikro 10-6 1 : 1000 000 (Millionstel)
  • Nano 10-9 1 : 1000 000 000 (Milliardenstel)
  • Piko 10-12 1 : 1000 000 000 000 (Billionstel)
2. Kirchhoff'sche Gesetze history menue scroll up
3. Formelsammlung zur Kapazitätsberechnung history menue scroll up
4. Technische Bauformen Typpalette und Kennung von Kondensatoren history menue scroll up

Praktische Kondesatoren

Fertigungs- und Bauartengruppen von Kondensatoren verschiedener Festkapazitäten
Bezeichnung Bauform Dielektrikum Beläge Anwendung Bemerkungen
Papierkondensator,
Metallpapierkondensator		 Block
Becher		 paraffiniertes Aluminiumfolie
Papier, Ölpapier		 aufgedampfte Funktechnik, leitungsgebundene Nachrichtentechnik,  

 Zylinder Metalle  Leistungselektrik

als Blindleistungskondensator

Kunstfolien- Zylinder Styroflex Aluminium Meßgeräte, Rundfunk-


kondensator Wickel empfänger

Glimmer- Quäder Glimmer Silber, Aluminium, Eichung, Meßgeräte, Geräte 
kondensator aufgedampfte mit hochfrequenten 
Metalle Wechselströmen

Elektrolyt- Zylinder Aluminiumoxid, Aluminium Siebketten, Glättung, große 

Hinweis: Den Toleranzring erkennt man daran, dass er etwas abgesetzt angebracht ist

Widerstands-Farbcodetabell

Einer Zehner Hunderter Kilo 10 Kilo 100 Kilo Meg
1 10 100 1 k 10 k 100 k 1 M
1,1 11 110 1,1 k 11 k 110 k 1,1 M
1,2 12 120 1,2 k 12 k 120 k 1,2 M
1,3 13 130 1,3 k 13 k 130 k 1,3 M
        14 k    
1,5 15 150 1,5 k 15 k 150 k 1,5 M
1,6 16 160 1,6 k 16 k 160 k 1,6 M
1,8 18 180 1,8 k 18 k 180 k 1,8 M
          191 k  
2,0 20 200 2,0 k 20 k 200 k 2,0 M
2,2 22 220 2,2 k 22 k 220 k 2,2 M
2,4 24 240 2,4 k 24 k 240 k 2,4 M
2,7 27 270 2,7 k 27 k 270 k 2,7 M
3,0 30 300 3,0 k 30 k 300 k 3,0 M
3,3 33 330 3,3 k 33 k 330 k 3,3 M
3,6 36 360 3,6 k 36 k 360 k 3,6 M
3,9 39 390 3,9 k 39 k 390 k 3,9 M
4,3 43 430 4,3 k 43 k 430 k 4,3 M
4,7 47 470 4,7 k 47 k 470 k 4,7 M
5,1 51 510 5,1 k 51 k 510 k 5,1 M
5,6 56 560 5,6 k 56 k 560 k 5,6 M
6,2 62 620 6,2 k 62 k 620 k 6,2 M
6,8 68 680 6,8 k 68 k 680 k 6,8 M
7,5 75 750 7,5 k 75 k 750 k 7,5 M
  80,5          
8,2 82 820 8,2 k 82 k 820 k 8,2 M
9,1 91   9,1 k 91 k 910 k 9,1 M
    920        

Widerstands-Werte - ein klassisches Beispiel geometrischer Reihen

 
es gibt also insgesamt nur 171 Widerstands-Grundtypen
ergeben sich bei Widerstandsberechnungen Zwischenwerte, so ist der nächstgelegene Wert zu wählen (Toleranzklassen sind natürlich zu beachten)
werden Zwischenwerte benötigt ist der Feinabgleich einer Schaltung über Widerstand notwendig, so kommen Potentiometer zum Einsatz

besser kann man Ringcodierte Kohleschichtwiderstände nicht zusammenfassen ;-) Quelle: Funkamteur Heft 1/1992 Umschlagseite

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zur Hauptseite		 © Samuel-von-Pufendorf-Gymnasium Flöha © Frank Rost am 3. Februar 2008

... dieser Text wurde nach den Regeln irgendeiner Rechtschreibreform verfasst - ich hab' irgendwann einmal beschlossen, an diesem Zirkus nicht mehr teilzunehmen ;-)

„Dieses Land braucht eine Steuerreform, dieses Land braucht eine Rentenreform - wir schreiben Schiffahrt mit drei „f“!“

Diddi Hallervorden, dt. Komiker und Kabarettist

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