Ein Kondensator ist ein Gerät, das elektrische Energie speichern kann. Man spricht davon, dass ein Kondensator „aufgeladen“ wird oder ein „Spannungspotential“ aufbaut, wenn Strom durch das Gerät fließt.
Ein Kondensator besteht aus zwei oder mehr elektrisch leitenden Oberflächen, die „Platten“ genannt werden und durch ein Material, das Dielektrikum genannt wird, voneinander isoliert sind. Als Dielektrikum können Materialien wie Luft, Papier, Glimmer und Öl verwendet werden.
Im ersten Moment, in dem Strom fließt, gibt es einen Schwall von Elektronen zu einer Platte. Sie folgen den natürlichen Gesetzen der Anziehung. Sobald diese Platte gesättigt ist, ist die Platte vollständig geladen.
Die Menge an Ladung, die ein Kondensator erreichen kann, wird als Kapazität bezeichnet und in Farad oder Mikrofarad (µF) gemessen.
Der Widerstand, den die Kapazität dem Wechselstromfluss entgegensetzt, wird „kapazitiver Blindwiderstand“ genannt. Er wird ebenso wie der Widerstand und der induktive Blindwiderstand in Ohm gemessen.
In Kondensatoren ist der Strom der Spannung um 90 Grad voraus.
Die Formel zur Berechnung des kapazitiven Blindwiderstands oder der Impedanz eines Kondensators lautet:
Der kapazitive Blindwiderstand, bezeichnet als x sub c (XC), ist gleich der Konstante eine Million (oder 106) geteilt durch das Produkt aus 2p ( oder 6,28) mal Frequenz mal Kapazität .
wobei:
f = die Wechselstromfrequenz in Hertz.
C = die Kapazität in Mikrofarad.
Beispiel:
Ein Kondensator mit einer Kapazität von 106,1 Mikrofarad ist an einen Wechselstromkreis mit 120 Volt und 60 Hertz angeschlossen. Um den Stromfluss in der Leitung zu bestimmen, ermitteln Sie zunächst den kapazitiven Blindwiderstand des Kondensators. Der kapazitive Blindwiderstand ist gleich 1.000.000 geteilt durch 6,28 mal 60 Hertz mal 106,1 Mikrofarad, was 25 Ohm ergibt. Verwenden Sie nun das ohmsche Gesetz und teilen Sie 120 Volt durch 25 Ohm, was 4,8 Ampere ergibt.
Erinnern Sie sich, dass der Strom der Spannung um 90 Grad voraus ist, so dass der Stromfluss der Sinuswelle der Spannung um 90 Grad voraus ist.