Das fängt bei Taschenrechnern an und hört bei modernen Tablet-PCs auf. Vielleicht können Sie dadurch schon bereits erahnen welche große Rolle diese Bauteile in unserem Leben spielen. Tatsächlich ist es nämlich so, dass die Computertechnik ohne dieses Kernelement niemals so funktionieren könnte, wie sie es tut. Die Leistungen moderner Rechner wären nicht einmal Ansatzweise zu erreichen und wir würden bis heute über Morsecodes miteinander kommunizieren. In diesem Artikel versuchen wir uns diesem ewig aktuellen Thema also ein wenig zu widmen und Ihnen verschiedene Bauformen von Kondensatoren näher zu bringen.
Um auf die verschiedenen Bauformen sprechen zukommen, fängt man am besten mit dem Grundaufbau eines Kondensators an. Dieser besteht aus zwei einfachen Flächen, die aus einem elektrisch leitenden Material bestehen. Die beiden Flächen stehen parallel zueinander und werden durch ein beliebiges nichtleitendes Material voneinander getrennt. Dies kann im einfachsten Beispiel Luft oder Glas sein. Legt man nun eine Spannung an eine der beiden Flächen an, so kann diese ihre Ladung nicht an die gegenüberliegende Fläche abgeben. Die Spannung staut sich sozusagen in der Fläche auf, bis sie einen kritischen Punkt erreicht in dem sie nicht mehr anders kann, als das elektrisch leitende Material zu durchqueren und ihre gesamte aufgestaute Ladung mit einem Schlag an die andere Fläche abzugeben. Dies geschieht in Bruchteilen einer Nanosekunde und sorgt für einen ganz kurzen konstanten Strom, bis sich die Verbindung wieder schließt und die Energie sich erneut aufstaut. Die verschiedenen Kondensatoren Arten unterscheiden vor allem durch die eingesetzten Materialen, welche ihnen besondere Eigenschaften verschaffen. Dies kann zum Beispiel nötig sein, um besonders häufige Übersprünge zwischen den beiden Platten zu ermöglichen oder aber, um die Größe der zwischengespeicherten Ladung zu maximieren. Zu den kleinsten Kondensatoren Typen gehören die Keramikkondensatoren. Diese können besonders wenig Energie zwischenspeichern, bevor sie ihre Energie abgeben müssen. Sie werden daher häufig in der Mikrokontrollertechnik verwendet, die nur selten mit hohen Spannungen arbeiten muss. Eine weitere Art ist der Kunststoff-Folienkondensator. Dieser verwendet Folien aus Kunststoffmischungen für die nicht isolierende Schicht zwischen den beiden Flächen. Die beiden leitenden Flächen bestehen ebenfalls aus Kunststoff, sind jedoch im einfachsten Fall mit einer dünnen Aluminiumschicht bedampft. Diese dünne aufgedampfte Schicht reicht tatsächlich aus, um kleine Ladungen zu speichern. Der nächste Kondensator auf unserer Liste ist der Metallpapierkondensator. Dieser besteht aus zwei Papierstreifen, welche ebenfalls mit Aluminium bedampft wurden. Das interessante ist, das diese Papierstreifen zusammen in einem Becher aufgerollt werden und durch eine Isolieröl voneinander getrennt werden. Sie sind einige der am häufigsten verwendeten Kondensatoren Typen, da sie zum einen sehr günstig in der Herstellung sind und zum anderen eine selbstheilende Funktion haben. Durch zu hohe Spannungen auftretende Schäden, können bis zu einem gewisse Grad durch sich verteilendes Aluminium korrigiert werden.
Sie sehen, dass in den Kondensatoren, trotz ihrer geringen Größe eine ganze Menge Technik und jahrelange Forschung steckt. Das ist auch bitter nötig, denn so gleich doch ihr Grundprinzip ist, so verschieden sind die Einsatzgebiete von diesen Bauteilen. Sie werden schließlich nicht nur in der Mikrokontrollertechnik als Speicherbaustein eingesetzt, sondern beispielsweise auch als sehr empfindliche Sensoren.