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Kondensatoren und Spulen, bezw. Kapazitäten und Induktivitäten, sind ebenfalls wichtige Grundelemente der Elektronik. Diese kleine Tutorial bietet eine Einführung in das Thema.
Kondensatoren und Spulen
Diese beiden Bauteile sind weitere wichtige Elemente der Elektronik. Es gibt sie in den verschiedensten Grössen und Ausführungen.
Wir betrachten hier nur die grundlegenden Eigenschaften. Über Kondensatoren und Spulen könnte man eine ganze Reihe von Videos machen.
Wir beschränken uns hier auf die grundlegenden Eigenschaften. Wenn wird die Bauteile später in Experimenten einsetzen, werden wir die damit erzielten Effekte genauer besprechen.
Der Kondensator als Energiespeicher
Der Kondensator besteht aus zwei voneinander isolierten Elektroden. Diese sind sehr nahe beieinander, das Dielektrikum ist aber absoluter Nichtleiter, so dass Ladungen nur über die Anschlüsse ausgeglichen werden können.
Eine Gleichspannung an den Elektroden lädt die eine Seite positiv und die andere Seite negativ auf. Wenn die Batterie durch einen Verbraucher ersetzt wird, kann der Kondensator diese Ladung wieder abgeben.
Man sagt, der Kondensator habe eine bestimmte Kapazität. Diese wird in Farad (F) gemessen. 1 F ist ein grosser Wert, wir werden normalerweise
µF, nF und pF verwenden.
Elektrolytkondensatoren sind polaritätsabhänig. Eine Falschpolung führt zu ihrer Zerstörung.
Nebst der Kapazität müssen auch die maximale Spannung und der erlaubte Temperaturbereich berücksichtigt werden.
Der Kondensator in Gleichrichterschaltungen
Die Ausgangsspannung eines Brückengleichrichters ist immer sehr wellig. Hier kann die Speichereigenschaft des Kondensators helfen.
Der Kondensator wird so gross gewählt, dass er innerhalb der Periodendauer nicht mehr vollständig entladen werden kann. Dadurch verhindert er, dass der Spannungspegel auf 0 V fällt. Ist der Kondensator gross genug, erhalten wir eine reine Gleichspannung.
Kondensatoren und Spulen als frequenzabhängige Leiter
Im Video haben wir festgestellt, dass Kondensatoren bei hohen Frequenzen gute Leiter sind. Je tiefer die Frequenz wird, um so schlechter wird ihre Leitfähigkeit. Bei Gleichstrom sind sie Nichtleiter, sobald der Aufladevorgang abgeschlossen ist.
Spulen verhalten sich genau umgekehrt. Bei Gleichspannung sind sie beinahe perfekte Leiter, während sie bei Wechselspannung mit hohen Frequenzen nahezu Nichtleiter sind.
Spulen bestehen aus Drahtwicklungen, die um einen Eisenkern gewickelt sind. Ihre Induktivität wird in Henry (H) gemessen. 1 H ist ebenfalls ein recht grosser Wert. Wir werden es normalerweise mit mH und µH zu tun haben.