Meyers Großes Taschenlexikon in 25 Bänden
Kondensator
Kondensatorder,
1) Elektrotechnik: passives elektr. oder elektron. Bauelement zum kurzzeitigen Speichern von elektr. Ladung bzw. Energie; K. bestehen im Prinzip aus zwei durch ein Dielektrikum voneinander getrennten, meist flächenhaften metall. Leitern und werden durch die in Farad (F) angegebene elektr. Kapazität C gekennzeichnet. Bei Anlegen einer Gleichspannung U zw. den getrennten Leitern wird auf diesen jeweils eine entgegengesetzt gleich große elektr. Ladung vom Betrag Q = C · U bzw. im elektr. Feld zw. ihnen die elektr. Energie Eel = 1/2 C · U2 gespeichert. Jeder K. wirkt gegenüber Gleichstrom wie ein unendlich großer Widerstand, d. h., er unterbricht einen Gleichstromkreis praktisch vollständig. Bei Anlegen einer Wechselspannung U fließt jedoch ein Verschiebungsstrom durch das Dielektrikum, d. h., der K. hat einen endl. kapazitiven Wechselstromwiderstand, dessen Größe mit wachsender Frequenz abnimmt.Die einfachste K.-Form, der Platten-K., besteht aus zwei mit metall. Zuleitungen versehenen, i. Allg. gleich großen Metallplatten mit z. B. Luft als dazwischenliegendem Dielektrikum (Isolator). Legt man an die beiden Platten eine Spannung U, so sammelt sich auf der einen Platte eine der angelegten Spannung proportionale Ladung + Q, auf der anderen — Q an. Die Kapazität ergibt sich zu C = ε0εr A/d, wobei εr die relative Dielektrizitätskonstante des Dielektrums, ε0 die elektr. Feldkonstante, A die Plattenfläche und d den Plattenabstand bedeutet. Zw. beiden Platten bildet sich ein homogenes elektr. Feld aus, in dem die Feldlinien senkrecht zu den Platten verlaufen. - K. dienen v. a. in der Hochfrequenztechnik als Bestandteile von Schwingkreisen sowie zu Trenn-, Koppel-, Entstör- und Glättungszwecken; als Arbeits-K. finden sie in vielen Bauarten z. B. zur kapazitiven Erwärmung oder Trocknung sowie in der Starkstromtechnik v. a. zur Verbesserung des Leistungsfaktors und zur Blindleistungskompensation Anwendung.
Papier-K. mit imprägniertem Papier (K.-Papier) oder Kunststoff-K. (Folien-K.) mit einer Kunststofffolie - z. B. aus Polypropylen (Kennbuchstaben KP), Polystyrol (KS), Polyester (KT) - als Dielektrikum werden, um eine große Kapazität zu erreichen, mit zwei dünnen Metallfolien (erster Kennbuchstabe M, z. B. MKS) aufgewickelt und in Becher oder Rohre eingesetzt, die mit Wachs, Öl oder Kunstharz vergossen sind. Zur Verringerung des Volumens kann der Metallbelag als dünne Schicht auf das Dielektrikum aufgebracht werden (Metallpapier-K.). Im Keramik-K. wird als Dielektrikum eine keram. Masse (z. B. Bariumtitanat) mit hoher Dielektrizitätskonstante verwendet, auf die der Elektrodenwerkstoff aufgedampft und anschließend aufgebrannt wird (Ausführung z. B. als Keramik-Flach-K. oder Keramik-Scheiben-K.). Die Wirkungsweise des Elektrolyt-K. (Kw. Elko) beruht darauf, dass manche Metalle, z. B. Aluminium, Titan, Tantal, als Anode in einer Säurelösung beim Anlegen einer Spannung so oxidiert werden, dass die Oxidschicht isoliert und als Dielektrikum wirkt. Die Dicke des Dielektrikums hängt von der angelegten Spannung (Formierspannung) ab. Für den K. wird ein Elektrolyt verwendet, der die Oxidschicht nicht angreift. Die beiden »Platten« werden durch den Elektrolyten und die Metallanode gebildet. Da die Kapazität dem Plattenabstand umgekehrt proportional ist, erreicht man mit dem Elektrolyt-K. sehr hohe Kapazitäten. Elektrolyt-K. mit Tantalanode (Tantal-Elektrolyt-K.) besitzen bei sehr kleinem Volumen hohe Kapazitäten. Elektrolyt-K. werden mit nassem Elektrolyt und mit trockenem Elektrolyt hergestellt. K. mit nassem Elektrolyt werden beim Durchschlag nicht unbrauchbar und regenerieren sich selbst.
2) Energietechnik: 1) Vorrichtung in Dampfkraftanlagen zum Niederschlagen (Abscheiden) des austretenden Abdampfs. Im Oberflächen-K. wird der Dampf an von Kühlmittel durchflossenen Rohrleitungen kondensiert; das Kondensat wird zum Speisewasser zurückgeführt. Beim Einspritz-K. (Misch-K.) für Kolbendampfmaschinen wird der Dampf durch direkt eingespritztes, fein vernebeltes Wasser niedergeschlagen. 2) Verflüssiger, ein Wärmetauscher bei Kältemaschinen, in dem der verdichtete Kältemitteldampf unter Wärmeabgabe an Kühlwasser oder Kühlluft verflüssigt wird.
1) Elektrotechnik: passives elektr. oder elektron. Bauelement zum kurzzeitigen Speichern von elektr. Ladung bzw. Energie; K. bestehen im Prinzip aus zwei durch ein Dielektrikum voneinander getrennten, meist flächenhaften metall. Leitern und werden durch die in Farad (F) angegebene elektr. Kapazität C gekennzeichnet. Bei Anlegen einer Gleichspannung U zw. den getrennten Leitern wird auf diesen jeweils eine entgegengesetzt gleich große elektr. Ladung vom Betrag Q = C · U bzw. im elektr. Feld zw. ihnen die elektr. Energie Eel = 1/2 C · U2 gespeichert. Jeder K. wirkt gegenüber Gleichstrom wie ein unendlich großer Widerstand, d. h., er unterbricht einen Gleichstromkreis praktisch vollständig. Bei Anlegen einer Wechselspannung U fließt jedoch ein Verschiebungsstrom durch das Dielektrikum, d. h., der K. hat einen endl. kapazitiven Wechselstromwiderstand, dessen Größe mit wachsender Frequenz abnimmt.Die einfachste K.-Form, der Platten-K., besteht aus zwei mit metall. Zuleitungen versehenen, i. Allg. gleich großen Metallplatten mit z. B. Luft als dazwischenliegendem Dielektrikum (Isolator). Legt man an die beiden Platten eine Spannung U, so sammelt sich auf der einen Platte eine der angelegten Spannung proportionale Ladung + Q, auf der anderen — Q an. Die Kapazität ergibt sich zu C = ε0εr A/d, wobei εr die relative Dielektrizitätskonstante des Dielektrums, ε0 die elektr. Feldkonstante, A die Plattenfläche und d den Plattenabstand bedeutet. Zw. beiden Platten bildet sich ein homogenes elektr. Feld aus, in dem die Feldlinien senkrecht zu den Platten verlaufen. - K. dienen v. a. in der Hochfrequenztechnik als Bestandteile von Schwingkreisen sowie zu Trenn-, Koppel-, Entstör- und Glättungszwecken; als Arbeits-K. finden sie in vielen Bauarten z. B. zur kapazitiven Erwärmung oder Trocknung sowie in der Starkstromtechnik v. a. zur Verbesserung des Leistungsfaktors und zur Blindleistungskompensation Anwendung.
Papier-K. mit imprägniertem Papier (K.-Papier) oder Kunststoff-K. (Folien-K.) mit einer Kunststofffolie - z. B. aus Polypropylen (Kennbuchstaben KP), Polystyrol (KS), Polyester (KT) - als Dielektrikum werden, um eine große Kapazität zu erreichen, mit zwei dünnen Metallfolien (erster Kennbuchstabe M, z. B. MKS) aufgewickelt und in Becher oder Rohre eingesetzt, die mit Wachs, Öl oder Kunstharz vergossen sind. Zur Verringerung des Volumens kann der Metallbelag als dünne Schicht auf das Dielektrikum aufgebracht werden (Metallpapier-K.). Im Keramik-K. wird als Dielektrikum eine keram. Masse (z. B. Bariumtitanat) mit hoher Dielektrizitätskonstante verwendet, auf die der Elektrodenwerkstoff aufgedampft und anschließend aufgebrannt wird (Ausführung z. B. als Keramik-Flach-K. oder Keramik-Scheiben-K.). Die Wirkungsweise des Elektrolyt-K. (Kw. Elko) beruht darauf, dass manche Metalle, z. B. Aluminium, Titan, Tantal, als Anode in einer Säurelösung beim Anlegen einer Spannung so oxidiert werden, dass die Oxidschicht isoliert und als Dielektrikum wirkt. Die Dicke des Dielektrikums hängt von der angelegten Spannung (Formierspannung) ab. Für den K. wird ein Elektrolyt verwendet, der die Oxidschicht nicht angreift. Die beiden »Platten« werden durch den Elektrolyten und die Metallanode gebildet. Da die Kapazität dem Plattenabstand umgekehrt proportional ist, erreicht man mit dem Elektrolyt-K. sehr hohe Kapazitäten. Elektrolyt-K. mit Tantalanode (Tantal-Elektrolyt-K.) besitzen bei sehr kleinem Volumen hohe Kapazitäten. Elektrolyt-K. werden mit nassem Elektrolyt und mit trockenem Elektrolyt hergestellt. K. mit nassem Elektrolyt werden beim Durchschlag nicht unbrauchbar und regenerieren sich selbst.
2) Energietechnik: 1) Vorrichtung in Dampfkraftanlagen zum Niederschlagen (Abscheiden) des austretenden Abdampfs. Im Oberflächen-K. wird der Dampf an von Kühlmittel durchflossenen Rohrleitungen kondensiert; das Kondensat wird zum Speisewasser zurückgeführt. Beim Einspritz-K. (Misch-K.) für Kolbendampfmaschinen wird der Dampf durch direkt eingespritztes, fein vernebeltes Wasser niedergeschlagen. 2) Verflüssiger, ein Wärmetauscher bei Kältemaschinen, in dem der verdichtete Kältemitteldampf unter Wärmeabgabe an Kühlwasser oder Kühlluft verflüssigt wird.