Ein Kondensator ist ein Element eines Stromkreises, der die Akkumulation elektrischer Ladungen ermöglicht. Die elektrischen Ladungen sind dabei in der Regel Elektronen.
Kondensatorladevorgang
Ein Kondensator ist in der Lage, elektrische Energie zu speichern, indem er geladene Teilchen auf seinen Platten ansammelt. Dadurch entsteht im Inneren des Kondensators ein elektrisches Feld einer bestimmten Stärke. Stellen Sie sich ein klassisches Kondensatorgerät vor, das zwei planparallele Platten enthält. An jede Kondensatorplatte wird ein elektrisches Potential angelegt. Die Potentiale jeder Kondensatorplatte haben das entgegengesetzte Vorzeichen. In der Praxis entspricht ein solcher Fall dem Anschließen eines Kondensators an eine galvanische Zelle.
Geladene Teilchen am Minuspol der galvanischen Zelle fließen zu einer der Kondensatorplatten. Somit wird die andere Platte mit dem entgegengesetzten Vorzeichen geladen. Dies erzeugt ein elektrisches Feld innerhalb der Kondensatorvorrichtung. Der Ladevorgang wird fortgesetzt, bis die Spannung zwischen den Platten der Spannung der galvanischen Zelle entspricht.
Typischerweise wird ein dielektrisches Material innerhalb des Kondensators angeordnet, so dass die Gesamtspannung zwischen den Platten des Kondensators die Summe der von außen angelegten Spannung und der internen Spannung ist, die durch die polaren Partikel des dielektrischen Materials erzeugt wird.
Kondensatorladungswert
Jede der Kondensatorplatten ist also von einer bestimmten Anzahl geladener Teilchen besetzt. Da die Platten eine metallische Substanz sind, können nur Elektronen freie Ladungsträger sein. Folglich sammelt nur eine der Platten geladene Teilchen in Form von Elektronen an, und ihr Überschuss wird auf der anderen gebildet, wodurch eine bestimmte positive Ladung entsteht.
Somit kann die Gesamtladung eines Kondensators als die Gesamtladung aller Elektronen einer der Platten definiert werden. Dieser Wert kann berechnet werden, indem man den Wert der Kapazität des Kondensators kennt. In diesem Fall ist die Ladungsmenge des Kondensators gleich dem Produkt aus Kapazität und Spannung zwischen den Platten.
Die Kapazität eines Kondensators ist ein konstanter Wert, der nur von seiner Konfiguration abhängt, daher hängt die Gesamtladung eines Kondensators nur von der Höhe der Spannung ab. Es gibt jedoch eine Möglichkeit, die Ladung des Kondensators auf zwei Arten gleichzeitig zu erhöhen, indem der Abstand zwischen den Platten verringert wird.
Auf diese Weise können Sie sowohl eine Erhöhung der Kapazität des Kondensators als auch eine Erhöhung der Spannung darüber erreichen. Deshalb versuchen sie, den Abstand zwischen den Platten so klein wie möglich zu halten.
