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Kondensatoren
Kondensatoren sind
passive
elektronische Bauelemente. Man kann sie auch als elektrischen Speicher
bezeichnen. Im Gegensatz zu Elementen (Akkus, Batterien), welche eine
chemische Energie speichern und nach Bedarf in elektrische Energie
umwandeln, speichern Kondensatoren eine elektrische Ladung.
Ein Kondensator besteht aus
zwei leitenden Platten, welche durch eine Isolierschicht - dem
Dielektrikum - voreinander getrennt sind. Wird nun eine Spannung
angelegt, wird die eine Platte positiv, die andere negativ geladen. Diese
Ladung bleibt auch dann erhalten, wenn die Spannungsquelle vom Kondensator
getrennt wird. Entladen wird der Kondensator, wenn die beiden Anschlüsse
über einen Widerstand (Verbraucher) verbunden werden. Wie viel Ladung ein
Kondensator aufnehmen kann, hängt von der Plattengrösse, dem Abstand der
Platten zueinander sowie dem Isoliermaterial ab. Die Masseinheit für die
Kapazität (Formelzeichen C) ist Farad (F).
In der Elektronik wird der
Kondensator für vielfältige Aufgaben eingesetzt. Dementsprechend gross ist
auch die Auswahl an Bauformen, welche für ganz bestimmte Aufgabengebiete
ausgelegt sind. Am häufigsten anzutreffen sind folgende Bauformen:
| Keramikkondensatoren, Werte von ca. 1pF ... 1µF |
| Folienkondensatoren, Werte von ca. 100pF ... 10µF |
| Tantal-Kondensatoren (Trocken-Elektrolytkondensatoren), Werte von ca.
220nF ... 220µF |
| Elektrolytkondensatoren, Werte von ca. 0.47µF
... 100'000µF |
Daneben sind noch die Kondensatoren mit veränderlicher Kapazität zu
erwähnen (Dreh- bzw. Trimmkondensatoren).
Tantal- und Elektrolytkondensatoren sind gepolte Kondensatoren. Bei
deren Einsatz ist deshalb auf die richtige Polung zu achten. Alle anderen
Bauformen sind nicht gepolt (bipolar).
Die wichtigsten Werte der
Kondensatoren sind die Kapazität C, ausgedrückt in F (Farad) bzw. Mikrofarad
(µF), Nanofarad (nF) oder Picofarad (pF), sowie die
Spannungsfestigkeit in Volt (V). Weitere wichtige Parameter sind die
Toleranz, d.h. die maximale Abweichung vom Nennwert und der
Temperaturkoeffizient. Daneben interessieren uns die Grösse sowie die Lage
und Abstand der Anschlüsse. Der Abstand wird vielfach als RM (Rastermass)
angegeben, beispielsweise RM5 bedeutet 5 mm Abstand.
Thema Einheiten
Weiteres zum Thema SI Einheiten und Vorsilben finden Sie auf der Seite
SI-Einheiten. |
Bauformen und Kennzeichnung
Keramikkondensatoren sind meist als Scheibe oder Rohr ausgeführt.
Folienkondensatoren werden als Schichtkondensatoren oder gerollt angeboten.
Tantal werden meist in Tropfenform geliefert. Bei den klassischen Elkos ist
die Becherform am gebräuchlichsten.
Hier eine kleine Übersicht gängiger Bauformen:
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1
2
3
4
5
6 |
1 |
Elektrolytkondensator mit axialen Anschlüsse. Hier 1µF,
50V. Der Minusanschluss ist mit einem Pfeil gekennzeichnet. |
2 |
Elektrolytkondensator mit radialen Anschlüsse. Hier 33µF,
35V. Der Minusanschluss ist mit einem - gekennzeichnet, zudem ist der
Plus-Anschluss länger. |
3 |
Tantalkondensator, Tropfenform. Der Plus Anschluss ist mit
zwei + + gekennzeichnet. Der Wert ist aufgedruckt. |
4 |
Tantalkondensator, Tropfenform. Der Wert ist hier durch
die Farbkodierung gekennzeichnet (siehe unten). Der Plusanschluss ist
nicht speziell gekennzeichnet, sondern ist durch die Lage des
Farbpunktes gegeben. |
5 |
Drei Folien-Kondensatoren. Hier ist
der Wert aufgedruckt. Früher waren auch hier Ausführungen mit
Farbkodierung weit verbreitet. |
6 |
Drei Keramikkondensatoren. Auch hier
ist der Wert aufgedruckt. Dies geschieht vielfach mit einer Kodierung
(siehe unten). |
Farbkodierung bei Tantalkondensatoren
Farbe |
erster Ring
erste Ziffer |
zweiter Ring
zweite Ziffer |
dritter Ring od.
Farbpunkt
Multiplikator |
letzter Ring
Betriebs-
spannung |
schwarz |
0 |
0 |
x 1 |
10 V |
braun |
1 |
1 |
x 10 |
1,5 V |
rot |
2 |
2 |
x 100 |
(rosa) 35
V |
orange |
3 |
3 |
|
|
gelb |
4 |
4 |
|
6,3 V |
grün |
5 |
5 |
|
16 V |
blau |
6 |
6 |
|
20 V |
violett |
7 |
7 |
x 0,001 |
|
grau |
8 |
8 |
x 0,01 |
25 V |
weiß |
9 |
9 |
x 0,1 |
3 V |
Beispiele:
|
Von oben nach unten:
1. Ring = erste Ziffer
2. Ring = zweite Ziffer
Punkt = Multiplikator
letzter Ring = Betriebsspannung |
braun = 1
grün = 5
grau = mal 0,01 µF
rosa = 35 V |
Wert:
0,15 µF, 35 V |
|
Von oben nach unten:
1. Ring = erste Ziffer
2. Ring = zweite Ziffer
3. Ring = Multiplikator
letzter Ring = Betriebsspannung |
blau = 6
grau = 8
weiss = mal 0,1 µF
schwarz = 10 V |
Wert:
6,8 µF, 10 V |
Farbcode von Folienkondensatoren
Farbe |
erster Ring
erste Ziffer |
zweiter Ring
zweite Ziffer |
dritter Ring
Multiplikator |
vierter Ring
Toleranz
C < 10 pF |
vierter Ring
Toleranz
C > 10 pF |
fünfter Ring
Betriebs-
spannung |
schwarz |
0 |
0 |
x 1 pF |
|
20 % |
|
braun |
1 |
1 |
x 10 pF |
0,1 pF |
1 % |
100 V |
rot |
2 |
2 |
x 100 pF |
0,25 pF |
2 % |
200 V |
orange |
3 |
3 |
x 1 nF |
|
|
300 V |
gelb |
4 |
4 |
x 10 nF |
|
|
400 V |
grün |
5 |
5 |
x 100 nF |
0,5 % |
5 % |
500 V |
blau |
6 |
6 |
|
|
|
600 V |
violett |
7 |
7 |
|
|
|
700 V |
grau |
8 |
8 |
x 0,01 pF |
|
|
800 V |
weiß |
9 |
9 |
x 0,1 pF |
1 pF |
10 % |
900 V |
gold |
|
|
|
|
|
1000 V |
silber |
|
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|
|
2000 V |
(ohne) |
|
|
|
20 % |
|
500 V |
Kodierung bei Keramik- und Folienkondensatoren
Vielfach ist der Wert kodiert aufgedruckt. Dabei gelten folgende Regeln:
| Grossbuchstaben werden für die Toleranzangabe verwendet. |
| Kleine Buchstaben werden für die SI Vorsilbe verwendet, also p für
Picofarad und n für Nanofarad. |
| Bei der dreistelligen Zahl gibt die letzte Ziffer die Anzahl Nullen
an, der Wert ist dann in Picofarad. |
| Ist ein Dezimalpunkt vorhanden, erfolgt die Angabe in
µF (Beispiel .47 = 0,47 µF) |
| Ist ein kleiner Buchstabe (n) zwischen den Ziffern,
so markiert dieser den Dezimalpunkt. Der Wert ist in diesem Fall in der
Einheit dieses Buchstabens angegeben (nF). |
Toleranzkennzeichnung
Kennbuchstabe |
Toleranz |
B |
±0,1 pF |
C |
±0,25 pF |
D |
±0,5 pF |
F |
±1 pF |
G |
±2 pF |
H |
±2,5 % |
J |
±5 % |
K |
±10 % |
L |
±15 % |
M |
±20 % |
N |
±30 % |
P |
-0%...+100% |
Q |
-10%...+30% |
R |
-20%...+30% |
S |
-20%...+50% |
T |
-10%...+50% |
U |
-0%...+80% |
W |
-0%...+20% |
Y |
-0%...+50% |
Z |
-20%...+100% |
Beispiele:
Aufdruck |
Wert |
471K |
470 pF,
±10 % |
472J |
4,7 nF,
±5 % |
2200 |
2,2 nF |
4n7 |
4,7 nF |
105M |
1
µF,
±20 % |
151K |
150 pF,
±10 % |
.47K |
470 nF,
±10 % |
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