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Die Einheit Farad

Die Einheit Farad (oder auch als F bezeichnet) beschreibt die elektrische Kapazität eines Kondensators. Die Einheit wurde nach dem englischen Forscher Michael Faraday benannt.

Allgemeines zu Farad und Kondensatoren

In Bezug auf einen Plattenkondensator beschreibt die Einheit die Kapazität des Kondensators. Mit Kapazität ist dabei vereinfacht gesprochen gemeint, wie viel Strom auf dem Kondensator selbst gespeichert werden kann. Kondensatoren werden dazu genutzt, Strom für längere oder auch kürzere Zeit zwischenzuspeichern. Dies kann für elektrische Schaltungen sehr wichtig sein und ist aus dem heutigen Bereich der Elektronik nicht mehr wegzudenken.

Der Aufbau eines Kondensators ist relativ simpel. Ein Kondensator besteht aus zwei Polen, die nicht miteinander verbunden sind. Der eine Pol ist positiv geladen, der andere negativ. Je höher die Spannung zwischen beiden Polen ist, desto mehr Strom kann quasi auf dem negativ geladenen Pol gespeichert werden. Damit dies jedoch geschehen kann, wird Gleichstrom benötigt. Durch einen Transformator kann man die benötigten Spannungen umwandeln und durch eine Diode wird aus Wechselstrom Gleichstrom. Statt einer Diode kann man auch einen komplexeren Gleichrichter nutzen.

Details zu Farad

Die Kapazität Farad ist natürlich von verschiedenen Größen abhängig. Einerseits ist diese von der angelegten Spannung V abhängig, andererseits auch von der Ladung Coulomb C. Die Ladung Coulomb C, also wie viel Energie quasi pro Elektron transportiert werden kann ist zudem von der Zeit und der Stromstärke in Ampere abhängig. Die Stromstärke mal die Zeit ergibt die Ladung Coulomb. Die Kapazität ergibt sich dann aus der Ladung geteilt durch die Spannung. Auf Basis dieser Werte kann man die Kapazität berechnen.

Ein Farad ist also abhängig von Stromstärke, Zeit und Spannung. Dies sind sozusagen die inneren Einflüsse. Äußere Einflüsse spielen aber auch noch eine entscheidende Rolle. Je kleiner der Abstand der Pole des Kondensators ist, desto größer ist die Anziehungskraft der entgegengesetzten Ladungen und desto größer ist auch die Kapazität.

Zusätzlich kann man die Kapazität durch ein sogenanntes Dielektrikum erhöhen. Dieses ist ein Material oder eine Flüssigkeit zwischen den Kondensatoren, die nicht leitet. Deren Eigenschaften können die Kapazität ebenfalls erhöhen. Häufig wird dafür ein bestimmtes Ölgemisch verwendet, das nicht leitet und in abgedichtete Kondensatoren eingefügt wird. Somit lassen sich extrem große Kapazitäten erreichen. Wie aber bereits erwähnt finden sich Kondensatoren in kleinerem Maßstab häufig in elektrischen Schaltungen. Diese werden beispielsweise dafür verwendet, kleine Engpässe an Strom zu überbrücken oder Überkapazitäten sozusagen aufzufangen und nach und nach abzuleiten.

Zusammenfassung

Farad abhängig von:

  • Ladung Coulomb
  • Spannung Volt
  • Stromstärke Ampere
  • Zeit
  • Abstand/ Dielektrikum