Elektronische Schaltungstechnik

3.3 Schaltungsbeispiele mit Halbleiterdioden
Wie werden solche Kondensatoren mit großer Kapazität technisch realisiert und welche
Randbedingungen ergeben sich daraus?
Diese Fragen sollen in einem kurzen Einschub über Kondensatoren erörtert werden,
bevor wir uns weiteren Gleichrichterschaltungen zuwenden.
Kondensatoren:
Im einführenden Kapitel wurden Kondensatoren als frequenzabhängige Widerstände
bereits vorgestellt. Sie werden im einfachsten Fall durch eine Anordnung von zwei
parallelen Platten realisiert.
Die Kapazität eines Kondensators hängt von der Fläche der Platten A, dem Abstand
der Platten d und vom Material zwischen den Platten ab. Dieses Material wird Dielektrikum
genannt, sein Einfluss auf die Kapazität wird durch die Dielektrizitätskonstante
ε spezifiziert. Dieser Koeffizient setzt sich aus der Dielektrizitätskonstante des
Vakuums ε0 12 und einem Faktor εr, der vom Material abhängt, zusammen.
C = ε0 · εr · A
d
Kondensatoren mit festen Kapazitätswerten können durch die Kombination von
Metallfolien mit Kunststofffolien realisiert werden. Weitere Möglichkeiten sind die
Verwendung metallisierter Kunststofffolien oder Sinterkeramik. Folienkondensatoren
können als geschnittene Folienpakete oder als gewickelte Kondensatoren aufgebaut
werden. Die Eigenschaften des Bauteiles hängen wesentlich vom Aufbau und
vom verwendeten Dielektrikum ab und werden in der Praxis durch ein Ersatzschaltbild
für den realen Kondensator dargestellt ◮Abbildung 3.17.
Abbildung 3.17: Ersatzschaltbild eines Kondensators
L
R S
CP
12 Die Dielektrizitätskonstante des Vakuums beträgt ε0 = 8‚85418782·10 −12 A s/V m. Statt von
der Dielektrizitätskonstante des Vakuums spricht man heute auch von der Permetivität des
Vakuums ε0 und nennt εr die relative Permetivität. Unter Permetivität wird die Durchlässigkeit
eines Materials für elektrische Felder verstanden. Dieser Ausdruck wird den heute
noch in der Elektrotechnik üblichen Begriff Dielektrizitätskonstante in der Zukunft ablösen.
Ein ähnlicher Begriff wird im Zusammenhang mit magnetischen Feldern verwendet: Unter
Permeabilität versteht man die Durchlässigkeit des Materials für magnetische Felder.
C
RP
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