Kondensator - in germana

Trimis la data: 2002-12-09 Materia: Fizica Nivel: Liceu Pagini: 4 Nota: / 10 Downloads: 470
Autor: Patrik Zamfirescu Dimensiune: 6kb Voturi: Tipul fisierelor: doc Acorda si tu o nota acestui referat: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
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Kondensatoren sind Bauelemente zum Speichern von elektrischen Ladungen. Sie bestehen aus zwei gegeneinander isolierten Leitern, die im geladenen Zustand ungleichnamige, aber betragsgleiche elektrische Ladungen tragen. Infolge der Ladungsträgerverteilung besteht zwischen den Leitern ein elektrisches Feld. Die zum Laden der Leiter aufzuwendende Arbeit wird als Energie des elektrischen Feldes im Kondensator gespeichert.

Das Dielektrikum ist der Stoff zwischen den Leitern, der diese gegeneinander isoliert. Er beeinflusst das elektrische Feld und die Speicherfähigkeit des Kondensators.

II. Aufbau eines Kondensators im Allgemeinen

• besteht aus zwei eng benachbarten Leitern
• beide Leiter werden entgegengesetzt elektrisch geladen
• auf Grund der gegenseitigen Anziehung der Platten kann bei gleicher Spannung eine größere Ladungsmenge gebracht werden, als wenn die Platten einzeln stehen würden

• Kondensator besitzt größere Kapazität
• zwischen den beiden leitenden Körpern befindet sich der Isolierstoff (Dielektrikum)
• das Dielektrikum hat eine bestimmte Durchschlagsfestigkeit
• dadurch wird die höchste Spannung, die an den Kondensator angelegt werden darf, festgelegt

Kondensatoren bestehen aus zwei Metallfolien oder Metallplatten, die durch eine Isolationsschicht (Dielektrikum) voneinander getrennt sind.
Dennoch sind sie in ihrer Aufnahmefähigkeit begrenzt. Sie sperren Gleichstrom, aber sind sehr gute Leiter für Wechselstromschaltungen. Diese Eigenschaft kann zum Schutz bestimmter Teile einer Schaltung vor Gleichstrom nützlich sein.

III. Die Vielfalt von Kondensatoren

• Allgemein unterscheidet man zwischen: Keramikkondensatoren, Elektrolytkondensatoren und Folien-bzw. Wickelkondensatoren
• Blockkondensator
• Träger der Ladung sind zwei Metalfolien, die durch das Dielektrikum getrennt sind

• Keramikkondensator
• auf einem Keramikröhrchen sind innen und außen aufgetragene Metallbeläge
• der keramische Stoff bildet das Dielektrikum
• Drehkondensator
• das Dielektrikum ist die Luft
• die Ladungen werden auf zwei Metallplattensätzen gespeichert

• durch Ineinanderdrehen der Plattensätze wird die wirksame Fläche und damit die Kapazität des Kondensators vergrößert
• Plattenkondensator
• einfachste Form des Kondensators
• zwei Platten sind parallel zu einander aufgebaut

• zwischen den Platten kann ein homogenes elektrisches Feld aufgebaut werden
• Allgemein unterscheidet man zwischen: Wickel-, Scheiben-, Rohr- und Zylinderkondensatoren
• das Dielektrikum wird unterschieden in: Papier-, Öl-, Keramik-, Kunststoff-, Luft- und Elektrolytdielektrikum

IV. Beschreibung von zwei unterschiedlichen Kondensatoren

Aluminium- Elektrolytkondensator:
• eine Aluminiumfolie wird von einer Oxidschicht überzogen
• Oxidschicht = Dielektrikum
• hat auch bei einer geringen Dicke eine hohe Spannungsfestigkeit
• Aluminiumfolie = erster Kondensatorbelag
• das Elektrolyt (eine elektrisch, leitende Flüssigkeit) ist der zweite Kondensatorbelag

• um die Kapazität zu erhöhen, wird die Aluminiumfolie aufgeraut
• Kapazität hat dann aber eine Toleranz von - 20% bis + 100%
• muss gepolt betrieben werden
• Aluminiumfolie ist der positive Pol, das Elektrolyt der negative Pol
• wird der Kondensator über 2 V falsch herumgepolt, baut sich die Oxidschicht ab

• das Elektrolyt erwärmt sich, es kommt zur Gasbildung und schlussendlich zur Explosion
• Anwendung: Ladekondensator im Gleichstromkreis und zur Entkoppelung elektronischer Baugruppen
• Vorteile gegenüber dem Elekrolytkondensator aus Aluminium: 1) dünne Oxidschicht, 4 nm bis 500 nm 2) höhere Dielektrizitätszahl, e r= 30 3) durch Aufrauhung erhöht sich die Kapazität um den Faktor 40 4) geringer Reststrom

Der Wickelkondensator:
• zwischen zwei Metallfolien wird ein Dielektrikum gewickelt oder ausgedampft
• dadurch erreicht man eine höhere Kapazität
• der Wickel wird mit Anschlüssen versehen
• danach wird er in einen Becher aus Kunststoff, Keramik oder Metall eingesetzt und vergossen

• damit Feuchtigkeit in den Becher gelangt, wird dieser luftdicht verschlossen
• man unterscheidet aber bei dem Dielektrikum zwischen Kunststoff und Papier
• Papier ist ungünstig, weil es Feuchtigkeit aufnimmt und mechanische Schrumpfung hervorruft
• Kunststoffe können bei gleicher Kapazität und gleicher Spannungsfestigkeit kleiner gebaut werden

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