Der Kondensator


Elektrolyt-Kondensator:



Der Elektrolyt-Kondensator ist wegen seiner vorzüglichen Eigenschaften in der elektrischen Nachrichtentechnik ein unentbehrliches Bauelement, dass die wesentlichen Vorteile in sich vereinigt: Grosse Kapazität bei kleinstem Raumbedarf, geringes Gewicht, vielseitige Anwendungsmöglichkeiten, relativ geringer Preis. Diese Vorzüge beruhen auf dem speziellen Aufbau des Kondensators und den besonderen physikalischen Eigenschaften des hier zur Anwendung gelangenden Dielektrikums.
 

Aufbau

Im Gegensatz zu anderen Kondensatoren besitzt der Elektrolyt-Kondensator nur eine metallische Elektrode (Anode), auf der das Dielektrikum unmittelbar in dünnster Schicht aufgebracht ist, während die Gegenelektrode (Kathode) durch eine Flüssigkeit, den Elektrolyten, gebildet wird, deren Stromzuführung über eine schichtfreie Metallfolie erfolgt.
Die Erzeugung der dielektrischen Schicht auf der Aluminiumanode geschieht auf elektrochemischem Wege,  im sogenannten Formierprozess. Die Dicke der Schicht ist dabei der angelegten Spannung proportional. Die Schicht selbst zeigt Halbleitereigenschaften, d.h. sie ist nur in einer Richtung als Dielektrikum wirksam. Aus diesem Grunde sind Elektrolyt-Kondensatoren dieser Art gepolte Kondensatoren. Bei ungepolten (bipolaren) Kondensatoren wird die kathodische Stromzuführung, welche auch aus einer Aluminiumfolie besteht, ebenfalls formiert.
Das Aluminium-Oxyd (Schicht) besitzt die hohe Dielektrizitätskonstante von 7....8 und hat eine elektrische Durchschlagsfestigkeit von etwa 107 V/cm.
Als Anoden verwendet man heute aufgerauhte Aluminiumfolien. Durch die Aufrauhung wird die Oberfläche der Anode erheblich vergrössert, wodurch bei gleichem Raumbedarf eine entsprechend grössere Kapazität erreicht wird.
Den Gegenbelag bildet der in einer gleichzeitig als mechanischer Abstandhalter wirkenden Papierschicht gespeicherter flüssiger Elektrolyt. Als Stromführung dient eine weitere Aluminiumfolie (meist als Kathode bezeichnet), die den negativen Anschlusspol bildet. Bei ungepolten (bipolaren) Elkos hat auch die zweite Folie eine Oxydschicht, so dass Gleichspannung beliebiger Polarität an den Kondensator gelegt werden kann. Die Volumenkapazität reduziert sich durch die Reihenschaltung der beiden Teilkapazitäten bei gleicher Nennspannung etwa auf die Hälfte der Volumenkapazität eines gepolten Kondensators. Ein Betrieb von Al-Elkos mit reiner Wechselspannung ist wegen der verhältnismässig hohen Eigenerwärmung nur begrenzt möglich.