Kondensatoren speichern elektrische Energie im elektrischen Feld zwischen zwei Leiterflächen. Sie sind unverzichtbar in Schaltnetzteilen, Blitzlichtgeräten, Motorstarthilfen und Signalfiltern. Die zwei wichtigsten Fragen: Wie viel Ladung speichert der Kondensator? Und wie viel Energie steckt darin? Unser Rechner beantwortet beides.
Schritt-für-Schritt: So nutzen Sie den Kondensator berechnen
- Kapazität eingeben: z. B. 100 µF = 0,0001 F oder 10 nF = 0,00000001 F.
- Spannung eingeben: Betriebsspannung, z. B. 12 V oder 400 V.
- Ladung berechnen: Q = C × U = 0,0001 × 12 = 0,0012 C = 1,2 mC.
- Energie berechnen: E = ½ × C × U² = ½ × 0,0001 × 144 = 0,0072 J = 7,2 mJ.
- Entladezeitkonstante (optional): τ = R × C. Bei R=1kΩ, C=100µF: τ = 0,1 s (nach 5τ = 0,5 s ist Kondensator zu >99% entladen).
Praktische Beispiele
Blitzlicht-Kondensator, 330µF, 330V: Energie = ½ × 0,00033 × 108.900 = 17,97 J. Das ist viel für einen kurzen Lichtblitz!
Netzteil-Pufferkondensator, 2200µF, 24V: Q = 0,0022 × 24 = 52,8 mC. Energie = ½ × 0,0022 × 576 = 0,634 J. Genug, um kurzfristige Laststöße auszugleichen.
Motoranlauf-Kondensator, 25µF, 230V: Q = 0,000025 × 230 = 5,75 mC. Phasenverschobener Strom startet einphasige Motoren zuverlässig.
Kondensator-Formeln
- Ladung: Q = C × U (Coulomb)
- Energie: E = ½ × C × U² (Joule)
- Entladezeitkonstante: τ = R × C (Sekunden)
- Reihenschaltung: 1/C_ges = 1/C1 + 1/C2
- Parallelschaltung: C_ges = C1 + C2
Häufige Fragen
Wie wähle ich den richtigen Kondensator aus?
Wichtige Parameter: Kapazitätswert (F), Spannungsfestigkeit (mindestens 20% über Betriebsspannung wählen), Bauform (Elektrolyt-, Folie-, Keramik-), Temperaturbereich, Lebensdauer (ESR). Elektrolytkondensatoren: hohe Kapazität, polaritätsempfindlich.
Was ist der ESR und warum ist er wichtig?
ESR = Equivalent Series Resistance (äquivalenter Reihenwiderstand). Niedriger ESR bedeutet geringere Verluste und bessere Hochfrequenzeigenschaften. Bei Schaltnetzteilen kritisch – schlechte ESR-Werte führen zu Erwärmung und vorzeitigem Ausfall.
Können Kondensatoren gefährlich sein?
Ja, besonders große Elektrolytkondensatoren in Netzteilen (450V, mehrere mF). Die gespeicherte Energie reicht für gefährliche Stromschläge. Immer Entladewiderstand einplanen und vor Arbeiten Entladung sicherstellen!
