5 Der Kondensator
5.1 Aufbau eines Plattenkondensators
Ein Kondensator besteht aus zwei Kodensatorplatten, die in einen Stromkreis eingebaut werden können. Auf den Kondensatorplatten haben viele Ladungsträger Platz.
Wenn der Kondensator an eine Spannungsquelle angeschlossen wird, dann stehen sich auf der einen Seite viele negative und auf der anderen Seite viele positive Ladungen gegenüber. Dadurch entsteht zwischen den Kondensatorplatten ein elektrisches Feld.
Dieses Feld kann sogar noch verstärkt werden, wenn man zwischen die Kondensatorplatten einen isolierendes Material einfügt, ein Dielektrikum. Hier wird die dielektrische Polarisation wirksam, die hier beschrieben wurde.
In Schaltkreisen wird ein Kondensator durch das Symbol 
dargestellt.
5.2 Kapazität eines Kondensators
Die Kapazität ist die charakteristische Eigenschaft eines Kondensators, sein Fassungsvermögen. Sie besagt, wie viel Ladung pro Spannung auf den Kodnensatorplatten Platz findet. Daher gilt:
Natürlich hängt die Kapazität auch von der Größe der Kondensatorplatten ab und von dem Abstand, den die Kondensatorplatten haben. Denn je näher sich die Platten sind, desto stärker ziehen sich die unterschiedlichen Ladungen auf den Platten an. Für die Kapazität eines Kondensators gilt daher auch:
mit der elektrischen Feldkonstante ε0, der Permittivität εr , der Fläche der Kondensatorplatten A und dem Abstand der Platten d.
Die Permittivitätszahl εr ist die Materialeigenschaft des Dielektrikums, also des Materials, das sich zwischen den Kodnensatorplatten befindet.
Zahlenbeispiele für die Permittivität finden Sie in der Formelsammlung oder bei Wikipedia. Die Zahlenwerte gehen von 1 für Vakuum und Luft, über 6-8 bei Glas und 80 für Wasser bis hin zu 103-104 bei Bariumtitanat.
Da die Permittivität ein Faktor in der Formel für die Kapazität ist, heißt das, dass sich die Kapazität zum Beispiel ver-80-facht, wenn man Wasser statt Luft zwischen den Kondensatorplatten hat. Daher ist das Material des Dielektrikums für Kondensatoren sehr wichtig.
Ein Kondensator ist nie "voll"
Die Kapazität gibt an, wie viel Ladung pro Spannung auf den Kondensatorplatten Platz findet. Je mehr Spannung angelegt wird, desto mehr Ladung findet Platz. Allerdings hat dies in der Praxis doch ein natürliches Ende: Irgendwann ist die Spannung so hoch, dass die isolierende Wirkung des Dielektrikums nicht mehr ausreicht. Dann schlägt sozusagen ein Blitz von der einen Kondensatorplatte in die andere und beschädigt dabei das Dielektrikum. So ein Kondensator ist dann "durchgebrannt".
5.3 Kapazität bei Schaltungen
5.4 Energie eines Kondensators
Backlinks:
2 Physikbücher:BGPhysik12-1