Kondensatoren - Energiespeicher der Elektrotechnik
Kondensatoren sind wie elektrische Akkus, die Energie in Form von elektrischen Feldern speichern! Sie bestehen aus zwei Platten, die durch ein nichtleitendes Material getrennt sind.
Die Kapazität C gibt an, wie viel Ladung bei einer bestimmten Spannung gespeichert werden kann: C = Q/U. Sie hängt von der Plattenfläche, dem Abstand und dem Material dazwischen ab.
Beim Aufladen fließt anfangs viel Strom, der mit steigender Spannung abnimmt. Beim Entladen nehmen Strom und Spannung exponentiell ab - nach der Zeitkonstante τ sind noch 37% der ursprünglichen Ladung vorhanden.
Die Gegenfeldmethode nutzt Kondensatoren zur Messung der kinetischen Energie von Elektronen. Durch eine Gegenspannung werden die Elektronen abgebremst, bis sie die Anode nicht mehr erreichen.
Formel-Hack: Die Energie im Kondensator ist E = ½CU² - die Fläche unter der Q-U-Kurve zeigt dir grafisch diese gespeicherte Energie!
Kondensatoren findest du in Blitzlichtgeräten, Computern und sogar in Herzschrittmachern - überall dort, wo schnell viel Energie freigesetzt werden muss.