Kondensatoren - Bauformen und Kenngrößen

Inhaltsverzeichnis

1. BEGRIFFERKLÄRUNGEN:
KONDENSATOR
DIELEKTRIKUM
KAPAZITÄT
KAPAZITIVER WIDERSTAND
TOLERANZ

2. KENNGRÖßEN VON KONDENSATOREN
2.1. NENNKAPAZITÄT BZW. KAPAZITÄTSTOLERANZ
2.2. NENNSPANNUNG
2.3. VERLUSTFAKTOR TAN d

3. BAUFORMEN VON KONDENSATOREN
3.1. PAPIERKONDENSATOREN
3.2. KUNSTSTOFFOLIEN-KONDENSATOREN
3.3. KERAMIK-KONDENSATOREN
3.4. ELEKTROLYT-KONDENSATOREN
3.6. VERÄNDERBARE KONDENSATOREN

1. Begrifferklärungen:

Kondensator

Gerät, das eine Kapazität besitzt und zum Speichern elektr. Ladungen dient; besteht aus zwei elektr. Leitern, zwischen denen sich ein Dielektrikum (Nichtleiter) befindet. Der Plattenkondensator hat zwei oder mehrere Metallplatten und als Dielektrikum Luft, Öl, Paraffin, Kunststoffplatten und ähnliches. Der Block- Kondensator besteht aus einem blockförmig zusammengewickelten schmalen Metallfolienband, das mit Kondensatorpapier als Dielektrikum belegt ist . Der Elektrolyt- Kondensator, dessen Kapazität sehr groß ist , besteht aus zwei Aluminiumblechen als Elektroden und einem Elektrolyten. Eines dieser Bleche ist mit einer isolierenden Hydroxidschicht (Dielektrikum) überzogen. Beim nassen Elektrolyt- Kondensator ist eine wässrige Elektrolytlösung vorhanden, beim trockenen Elektrolyt- Kondensator ist sie von einem porösen Stoff aufgesaugt. Der Drehkondensator, der besonders in der Rundfunktechnik verwendet wird, besitzt einen festen und einen beweglichen Plattensatz und damit eine veränderliche Kapazität; sie ist um so größer, je weiter der drehbare Teil in den festen Teil hineingedreht wird. Als Dielektrikum dienen Luft, Glimmer oder Kunststoffolie.

Dielektrikum

Das Dielektrikum ist ein elektrisch nicht leitendes Material, in dem ein elektrisches Feld aufrechterhalten werden kann.

Kapazität

Speichervermögen eines Kondensators an elektrischer Ladung; ist von Größe und Abstand der Kondensatorenplatten und dem Dielektrikum abhängig; wird in Farad gemessen.

kapazitiver Widerstand

Widerstand, den eine Kapazität (Kondensator) einem Wechselstrom entgegengesetzt, ist bedingt durch das ständige Auf- und Abbauen des elektrischen Feldes.

Toleranz

Die in der Werkstatt zugestandene Ungenauigkeit, die nach den jeweiligen Funktionsbedingungen des Bauteils vorgeschrieben und in der Regel als das zulässige Größt- und Kleinstmaß angegeben wird (Grenzlehre). Die Toleranzen sind nach der Größe des Nennmaßes und nach der Größe der Toleranzen (18 Klassen) gestuft. Die Toleranzen sind zusammen mit den Passungen in ein Passungs- und Toleranzsystem eingeordnet, von denen das internationale ISA-System das heute das wichtigste ist.

2. Kenngrößen von Kondensatoren

Die Eigenschaften von Kondensatoren werden durch Kenngrößen angegeben. Wichtig sind Nennkapazität, Toleranz, Nennspannung und Isolationswiderstand .

2.1. Nennkapazität bzw. Kapazitätstoleranz

Die Nennkapazität bzw. Kapazitätstoleranz gibt an, um wieviel Prozent der Kapazitätswert vom Sollwert abweichen darf. Die Toleranz muß bei 20°C im Neuzustand des Kondensators eingehalten werden. Durch Lagerung und/oder Betrieb kann die Toleranz größer werden. Die Toleranzangabe ist meist auf das Gehäuse oder die Umhüllung des Kondensators aufgedruckt.

Die Nennkapazität kann auf verschiedene Weise angegeben werden:

1. Zahlenwert mit vollständiger Einheit.
2. Zahlenwert mit verkürzter Einheit. (Beispiele: 6n8 bedeutet 6,8 nF; 39µ bedeutet 39µF )
3. Zahlenwert ohne Einheit. (Zum angegebenen Zahlenwert gehört die Einheit pF oder µF.)
4. Farbmarkierungen

(Der tatsächliche Wert der Kapazität kann um die zulässige Toleranz abweichen. Beispiel: Nennkapazität 22 nF, Toleranz + 10%; daraus ergibt sich ein Kapazitätsbereich von 22 nF + 2,2 nF bzw. 19,8 nF.24,2 nF.)

2.2. Nennspannung

Mit dieser Gleichspannung kann man den Kondensator im Dauerbetrieb ohne Schaden betreiben. Dies gilt allerdings nur für eine eingeschränkte Betriebstemperatur (z.B. <

+85°C), da bei höheren Temperaturen beispielsweise die zulässige Dauergrenz- Spannung abfällt (Spannungs-Derating).

Kennzeichnung der Nennspannung von Kondensatoren durch Kleinbuchstaben

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Die Toleranzen der Kondensatoren werden wie folgt angegeben:

1. direkt aufgedruckt
2. Farbmakierungen
3. große Buchstaben

Kennzeichnung der Toleranzen bei Kondensatoren durch Großbuchstaben

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

2.3. Verlustfaktor tan d

Jeder Kondensator enthält im Betrieb verlustbehaftete Komponenten: Ohmsche Widerstände der Elektroden und Zuleitungen sowie Dipolumlagerungen und Ionenleitung im Dielektrikum. Diese Verluste gibt der Verlustfaktor an (tan d = Wirkleistung / Blindleistung).

3. Bauformen von Kondensatoren

Der grundsätzliche Aufbau von Kondensatoren wird bereits durch das Schaltzeichen verdeutlicht. Zur Vergrößerung der Kapazität werden die Kondensatorplatten häufig in Form von Metallfolien hergestellt. In aufgewickelter Form befinden sie sich dann in quader- oder zylinderförmigen Gehäusen.

Kondensatoren können nach ihrem Aufbau in Festkondensatoren (mit fester Nennkapazität) und in veränderbare Kondensatoren (mit veränderbarer Nennkapazität) eingeteilt werden. Die Festkondensatoren werden nach der Art des Dielektrikums weiter unterteilt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten