Rechner für parallele Kondensatoren

Kondensatoren sind parallel geschaltet, wenn beide Anschlüsse jedes Bauteils mit denselben zwei Schaltungsknoten verbunden sind. An jedem Kondensator liegt deshalb dieselbe Spannung an. Das gesamte Netzwerk kann die Summe der Ladungen seiner einzelnen Bauteile speichern; die Ersatzkapazität ist daher einfach die Summe aller Kapazitäten. Zwei parallele Kondensatoren mit 10 Mikrofarad und 22 Mikrofarad verhalten sich bei Frequenzen, bei denen nichtideale Eigenschaften vernachlässigbar sind, wie ein Kondensator mit 32 Mikrofarad. Dieser Rechner akzeptiert bis zu vier Werte in Mikrofarad und benötigt mindestens zwei. Mit der gemeinsamen Spannung berechnet er außerdem gespeicherte Ladung und Energie. Ladung ist Kapazität mal Spannung. Da ein Mikrofarad mal ein Volt einem Mikrocoulomb entspricht, ergibt sich der Zahlenwert in den gewählten Einheiten besonders direkt. Gespeicherte Energie ist die Hälfte der Kapazität in Farad mal dem Quadrat der Spannung. Eine Verdopplung der Spannung führt somit zur vierfachen Energie. Wenn eine Frequenz angegeben wird, berechnet der Rechner den Betrag des idealen kapazitiven Blindwiderstands. Dieser ist der Kehrwert aus zwei Pi mal Frequenz mal Kapazität in Farad. Eine höhere Kapazität oder Frequenz senkt den Blindwiderstand und ermöglicht bei gegebener Spannung mehr Wechselstrom. Das ideale Ergebnis berücksichtigt weder äquivalenten Serienwiderstand noch Serieninduktivität, dielektrische Verluste, Leckstrom oder Eigenresonanz. Bei ausreichend hoher Frequenz verhalten sich reale Kondensatoren nicht mehr wie ideale Kapazitäten. Parallelschaltungen werden zur Netzteilfilterung, Energiespeicherung, lokalen Entkopplung integrierter Schaltungen, in Audiofrequenzweichen und zum Erreichen nicht einzeln verfügbarer Kapazitätswerte eingesetzt. Häufig kombiniert man einen großen Elektrolytkondensator mit kleineren Keramikkondensatoren, weil sich ihre Frequenzeigenschaften ergänzen. Die Nennspannung aller parallelen Kondensatoren muss über der höchsten angelegten Spannung liegen, einschließlich Reserve für Welligkeit und Transienten. Bei gepolten Elektrolyt- und Tantalkondensatoren ist die Polarität einzuhalten. Auch die Toleranz ist wichtig. Nennkapazitäten addieren sich in der Formel exakt, reale Werte können aber von der Beschriftung abweichen. Die wirksame Kapazität kann sich mit Temperatur, Gleichspannungsvorspannung, Alterung und Frequenz ändern. Entladen Sie energiereiche Kondensatorbänke aus Sicherheitsgründen vor dem Berühren über einen geeigneten Widerstand. Verwenden Sie diesen Rechner zur idealen Schaltungsanalyse und ersten Bauteilauswahl. Prüfen Sie für Serienentwürfe anschließend zulässigen Rippelstrom, Impedanzkurven, Toleranzen und thermische Grenzen anhand der Herstellerdaten.