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2 Kenngrößen von Kondensatoren
2.1 Kapazität eines Kondensators
2 Kenngrößen von Kondensatoren
In diesem Kapitel werden die für einen Kondensator wesentlichen Kenngrößen vor-
gestellt und näher erläutert. Diese Kenngrößen sind wesentlich für die Auswahl eines
Kondensators für eine bestimmte Applikation.
2.1 Kapazität eines Kondensators
Die wichtigste Kenngröße eines Kondensators ist dessen Kapazität C (engl.: Capa-
city). Mit der Kapazität C wird die Eigenschaft eines Kondensators beschrieben, in
welchem Maß er in der Lage ist elektrische Energie zu speichern, wenn eine (gege-
bene) Spannung U angelegt wird. Die Kapazität gibt an, wie viel Ladungseinheiten pro
Spannungseinheit im Kondensator gespeichert werden können. Des Weiteren ist die
Kapazität wichtig für den Wechselstromwiderstand eines Kondensators bei bestimmten
Frequenzen und bestimmt damit maßgeblich die Eigenschaften bei der Anwendung in
Filtern.
Die Einheit in der die Kapazität angegeben wird, ist Farad. Diese wurde nach dem eng-
lischen Naturforscher und bedeutsamen Experimentalphysiker Michael Faraday (1791
bis 1867) benannt. Ein Kondensator, welcher auf ein Volt mit der Ladung von einem
Coulomb aufgeladen wird (hierbei fließt ein Ampere für die Dauer von einer Sekunde),
hat die Kapazität von einem Farad.
Es gilt der folgende Zusammenhang:
1F = 1
AS
V
(2.1)
Die Kapazität eines Kondensators wird üblicherweise in pF, nF oder µF angegeben. Die
bis heute gebräuchlichsten Kondensatoren liegen innerhalb dieser Größenordnung. Im
Bereich der Superkondensatoren werden auch Werte größer einem Farad erreicht. Die
Entwicklung geht dahin immer größere Kapazitätswerte zu erzielen.
Die Kapazität eines Kondensators ist im Wesentlichen von der Fläche, welche die
Elektroden gemeinsam abdecken, dem Abstand der Elektroden zueinander, dem
verwendeten Dielektrikum und dessen Dicke abhängig (siehe Kapitel 1.8 Kondensator).
So kann die Kapazität eines Kondensators durch folgende Parameter konstruktiv
gesteigert werden:
• Steigerung der effektiven Fläche der Elektroden
• Verkleinerung des Abstandes zwischen den Elektroden
• dünnere Schicht des Dielektrikums
• Steigerung der Isolation durch ein geeignetes Dielektrikum mit höherer Permittivität
bzw. besserer Dipolbildung
Kapazität C