19.07.2022

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:

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						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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19.07.2022