Was ist ein elektronischer Kondensator?

Ein elektronischer Kondensator ist normalerweise ein einfaches elektrisches Bauteil, das in viele Leiterplattendesigns eingebaut ist und in der Lage ist, eine elektrische Ladung für einen bestimmten Zeitraum zu speichern. Kondensatoren sind in der Regel eines der größeren Elemente auf Leiterplatten und haben oft eine pfannkuchenähnliche Form oder eine zylindrische Form. Ihr Inneres besteht normalerweise aus zwei Schichten leitenden Materials, die durch eine zentrale Isolierschicht getrennt sind.

Unterschiede zwischen dem elektronischen Kondensator und anderen elektrischen Bauteilen wie Dioden oder Widerständen beruhen darauf, dass sie nicht nur den Stromfluss regeln, sondern auch den Strom bis zu einem bestimmten Pegel sperren, verstärken und begrenzen können. Sie wandeln auch Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) um. Variationen des elektronischen Kondensators umfassen den Elektrolytkondensatorumwandler oder Elektrolytkondensator, der viele der gleichen Funktionen ausführt, aber ein Gas oder ein Teilvakuum als Isoliermedium und eine flüssige Elektrolytlösung als eine der leitenden Platten verwenden kann.

Anwendungen, die die Regulierung von hohen Strömen erfordern, verwenden normalerweise Elektrolytkondensatoren anstelle eines standardmäßigen elektronischen Kondensatordesigns, da Kondensatoren bei gleichem Materialvolumen und gleichem Platzbedarf im Design ein größeres Kapazitätsniveau erreichen. Die Kapazität ist die Bewertung der Fähigkeit, eine elektrische Ladung zu sammeln und wird als das Verhältnis der Ladung auf einer der leitenden Platten eines Kondensators zur potentiellen Ladung auf der anderen Platte ausgedrückt. Die Ladefähigkeit hängt auch von der Größe des elektronischen Kondensators ab, daher sind Elektrolytkondensatoren normalerweise viel größer als Standardkondensatoren.

Der Einsatzbereich der elektronischen Kondensatoren ist breit gefächert und findet sich in fast allen digitalen und analogen Schaltungen. Eine ihrer Hauptanwendungen ist eine Art Spannungsregler, der elektrische Energie wie eine Batterie speichert und in gemessenen Mengen wieder abgibt. Dies macht sie zu nützlichen Geräten in Audiosystemen, um Verstärkerüberlastungen zu verhindern, als Rauschfilter in Radiosystemen und zur Spannungsregelung bei Zündungen in Automobilen. Ihre Batteriefunktion gibt ihnen auch weit verbreitete Anwendungen, von der Aufrechterhaltung eines Stromflusses über den Computerspeicher, wenn der Strom ausgeschaltet ist, bis hin zur Hochspannungsforschung in der Kernfusion, gepulsten Lasern und als Zünder in Kernwaffen. Die Fähigkeit eines Kondensators, Gleichstrom zu blockieren und in Wechselstrom umzuschalten, macht ihn zu nützlichen Spannungswandlern in kapazitiven Kopplungsanwendungen, die auf analogen Schaltungen beruhen, wie z. B. Mikrofone, mechanische und hydraulische Pumpensysteme.

Die von einem elektronischen Kondensator ausgehenden Gefahren ergeben sich aus seiner inhärenten Fähigkeit, eine elektrische Ladung über einen längeren Zeitraum aufrechtzuerhalten. Sie werden häufig verwendet, um den Stromfluss zu einem Teil eines Stromkreises zu regulieren, und wenn sie ausfallen, kann der Stromkreis durchbrennen. Sie sind auch in der Lage, Personen aufgrund der sich im Laufe der Zeit aufbauenden Aufladung gefährliche elektrische Schläge zu verabreichen. Wenn sie altern, verschlechtert sich die Nennleistung für die Ladungsmenge, die sie halten sollen, so dass sie, wenn sie auf die erwartete Kapazität geladen werden, versagen und Hochspannungsentladungen und sogar Explosionen verursachen können.