Ein Festkondensator ist ein Teil eines elektronischen Geräts oder Elektrogeräts, das dazu beiträgt, eine konstante Ladung und Energieabgabe aufrechtzuerhalten. Es hilft, Energie zu speichern und seinen Fluss zu mäßigen. Im Allgemeinen gibt es zwei große Arten von Kondensatoren, entweder fest oder variabel. Kondensatoren der Kategorie „fest“ sind am häufigsten in Zeitschaltkreisen von Kleingeräten und Elektronikgeräten zu finden, die von Privatpersonen, zu Hause und in Büros verwendet werden. Sie versorgen das Gerät mit einem mehr oder weniger konstanten Energiefluss, der eine unterbrechungsfreie Nutzung ermöglicht. In fast allen Fällen sind sie mit Abschaltfunktionen ausgestattet, um vor Überspannungen oder Energieüberschreitungen zu schützen. Aus technischer Sicht kann ihre Mechanik etwas komplex sein, und je nach Einstellung gibt es verschiedene Varianten und Spezifikationen. Im Allgemeinen ist das Konzept jedoch konsistent; Diese Komponenten filtern elektrische Energie und steuern ihren Fluss zu einem Mainframe oder einem internen Verarbeitungszentrum eines Geräts, das sie dann in eine nützliche Aufgabe übersetzt.
Kondensator-Grundlagen
Praktisch jedes elektronische Gerät verwendet in irgendeiner Weise einen Kondensator, und der beste Weg, sie zu charakterisieren, besteht normalerweise darin, wie sie eingehende Energie verarbeiten. Festkondensatoren sind solche, die einen konstanten und unveränderlichen Wert der sogenannten „Kapazität“ oder der Fähigkeit, eine elektrische Ladung zu halten, beibehalten. Variable Kondensatoren zeichnen sich dadurch aus, dass ihr Kapazitätswert eingestellt oder variiert werden kann.
Die Geschichte der Kondensatoren lässt sich bis ins 18. Jahrhundert zurückverfolgen. Peter van Musschenbroek von der Universität Leyden in den Niederlanden entwickelte das sogenannte Leydener Glas, eine frühe Form eines Kondensators. Dem amerikanischen Erfinder und späteren Präsidenten Benjamin Franklin wird die Herstellung des ersten Flachkondensators zugeschrieben. Beide dieser frühen Modelle wurden behoben. Die Haupteigenschaft eines speziell fixierten Kondensators ist seine Fähigkeit, eine Ladung unabhängig von Schwankungen auf dem Schaltungsniveau konstant zu halten.
Common-Gebrauch
Diese Art von Kondensator findet sich vielleicht am häufigsten in Zeitschaltkreisen. Obwohl sie häufig zusammen mit einem Widerstand verwendet werden, um einen Timer zu erzeugen, werden Festkondensatoren auch verwendet, um einen kontinuierlichen Pegelstrom zu liefern. Dies trägt dazu bei, Spitzen und Überspannungen zu vermeiden, die in der Stromversorgung eines Stromkreises auftreten können.
Sorten und Materialien
Es gibt verschiedene Arten von Kondensatoren, die als „fest“ beschrieben oder gruppiert werden können, und in den meisten Fällen sind sie nach dem dielektrischen Material organisiert, aus dem sie bestehen. Grundsätzlich ist ein Dielektrikum ein Material, das keinen Strom leitet. Das Dielektrikum wird im Festkondensator verwendet, um die elektrisch leitenden Materialien zu isolieren oder zu trennen.
Der Kondensator ist so aufgebaut, dass das Dielektrikum zwischen den beiden leitenden Platten liegt. Auf diese Weise kann jede Platte mit elektrischem Strom aufgeladen werden und hat die Fähigkeit, die Ladung zu halten. Der Unterschied in den Ladungsniveaus der leitfähigen Platten ermöglicht ein elektrisches Feld im Dielektrikum.
Als Dielektrika stehen eine Vielzahl von Materialien zur Verfügung, darunter Papier, Kunststoff und Keramik. In manchen Fällen ist es auch möglich, Luft als Isolierschicht zwischen den leitenden Platten zu verwenden, so die Theorie hinter Vakuumröhren.
Bewertungsunterschiede und Messstandards
Die Nennkapazität eines feststehenden Kondensators wird durch die Dicke des Dielektrikums beeinflusst. Darüber hinaus ist die Art des Materials, das für die leitenden Platten verwendet wird, von entscheidender Bedeutung, da einige Materialien eine weitaus höhere Leitfähigkeit aufweisen als andere.
Die Kapazität wird normalerweise in Farad oder Mikrofarad gemessen. Kondensatoren sind in einer Vielzahl von Formen, Größen und vor allem Kapazitätswerten erhältlich. In einigen Anwendungen werden feststehende Modelle in Reihe miteinander verbunden, um eine sogenannte Festkondensatorbank zu bilden.