Kondensatoren sind elektrische Geräte, die Energie speichern, und sie befinden sich in den meisten Stromkreisen. Die beiden Haupttypen von Kondensatoren sind polarisiert und nicht-polarisiert. Die Beschaltung mehrerer Kondensatoren bestimmt ihren Wert in einer Schaltung. Ihr kombinierter Wert ist am höchsten, wenn sie in Reihe geschaltet sind, positiv zu negativ. Ihr kombinierter Wert ist am niedrigsten, wenn sie von Ende zu Ende parallel geschaltet sind. Kondensatoren in Kombination mit Widerständen und Induktivitäten in einer Schaltung werden zum elektrischen Timing von Ereignissen verwendet, da sowie in Motoren, Lüftern, Fernsehern, Autos und vielen anderen Konsumgütern und energiereichen Umgebungen.
Polarisierte Kondensatoren
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Einige Kondensatoren haben unterschiedliche positive und negative Pole. Sie werden polarisierte Kondensatoren genannt. Der Wert eines Kondensators wird in Kapazität gemessen, und die Kapazität wird in Einheiten von Farad gemessen. Die meisten Kondensatoren haben normalerweise kleine Farad-Werte, die als Mikro-Farad (uF) und Pico-Farad bezeichnet werden. Ein Kondensator wird in einem von zwei Formaten entworfen: radial oder axial. Bei der radialen Ausführung befinden sich beide Zuleitungen des Kondensators am gleichen Ende; bei axialer Ausführung befinden sich die Zuleitungen an jedem Ende des Kondensators. Polarisierte Kondensatoren sind normalerweise groß und elektrolytisch und für Gleichstromkreise (DC) ausgelegt. Sie haben normalerweise eine hohe Kapazität. Die Nachteile von polarisierten Kondensatoren bestehen darin, dass sie eine niedrige Durchbruchspannung, eine kürzere Lebensdauer und einen höheren Leckstrom haben.
Nicht polarisierte Kondensatoren
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Die meisten unpolarisierten Kondensatoren sind nicht elektrolytisch und haben keinen bestimmten Plus- oder Minuspol. Sie werden auch bipolare Kondensatoren genannt. Sie werden häufiger in Wechselstromkreisen (AC) verwendet und haben normalerweise kleine Kapazitätswerte im Mikro-Farad- und Nano-Farad-Bereich. Einige unpolarisierte Kondensatoren tolerieren Spannungsschwankungen von bis zu 200 Volt, ohne auszufallen. Sie werden in Computern, Motherboards und einfachen Leiterplatten verwendet. Nicht polarisierte Kondensatoren sind kostengünstig und bestehen aus Keramik und Glimmer, einige sind jedoch elektrolytisch.
Funktionen in Stromkreisen
Kondensatoren werden in elektronischen Schaltungen als Tiefpass-, Hochpass- und Bandfilter verwendet. Ein Filter ist eine Schaltung, die Strom und Spannung einer bestimmten Frequenz und Wellenform durchlässt. Die Reaktanz eines Kondensators ist umgekehrt proportional zur Frequenz. Durch Steuern oder Ändern der Reaktanz können Sie die durch die Schaltung zulässige Frequenz steuern. Kondensatoren spielen auch in Hochgeschwindigkeits-Schaltlogikschaltungen eine bedeutende Rolle. Der Spannungspegel solcher Schaltungen, der konstant sein sollte, kann sich mit Stromschwankungen ändern, wodurch Rausch- oder Fehlersignale eingeführt werden. Entkopplungskondensatoren sind in Schaltungen eingebaut, um den Strom zu stabilisieren und Rauschsignale zu minimieren.
Hochspannungsanwendungen
Hochspannungskondensatoren haben viele Anwendungen in Netzteilen, Wechselrichtern und Blitzlampen. Sie werden in Röntgengeräten und Lasersystemen eingesetzt. Beim Punktschweißen werden kapazitive Stromversorgungssysteme verwendet, und Hochleistungsmikrowellen (HPM)-Systeme haben Hochleistungskondensatoren. HPM-Systeme werden in der Verteidigung verwendet, um elektronische Geräte zu deaktivieren. Sie erzeugen kurze Ausbrüche von Hochleistungs-Mikrowellenenergie, die für die Elektronik tödlich, für den Menschen jedoch harmlos sind. Reihen von Hochleistungskondensatoren können enorme Energie speichern und können so programmiert werden, dass sie Strom entladen oder an elektrische Systeme abgeben, die einen Stromausfall haben.