Hallo liebe Community,
da schon viele gesagt haben, dass ein Hybrid Carbon Kondensator der letzte Schrott ist und solche Aussagen liefern "Der ist so klein und kann nie im Leben 12 Farad beinhalten", habe ich mir gedacht, dass ich diese Sache mal etwas richtig stelle! Ich denke mal, dass die Meisten hier im Forum nicht wissen wie man die Kapazität eines Kondesators berechnet und daher starte ich dieses Aufklärungsthema!
1. Einleitung zum Kondensator
Ein Kondensator ist nichts weiteres als mehrere Metallplatten, die aufeinanderliegen und unterschieldich gepolt sind! Das heißt eine Platte ist positiv gepolt und die andere negativ und so weiter! Das es keinen Kurzschluss gibt, ist zwischen den Platten ein bestimmtes Materieal das sich Dielektrikum nennt eingebaut!
Da nun die eine Platte postiv und die andere negativ geladen sind entsteht zwischen den Platten ein homogenes Magnetfeld. Da jeder weiß, dass sich "+" und "-" anziehen herscht in diesen Platten im Kondensator eine hohe Energie, die zum Puffern des ganzen Stromkreislaufes hergenommen wird.
2. Erklärung warum der Hybrid Carbon Kondensator mehr Kapazität hat
Warum der Hybrid Carbon Kondensator mehr Kapazität als ein normaler Kondensator hat liegt darin, dass der Aufbau ein bisschen andester gestaltet ist! Im großen und ganzen ist der Aufbau gleich, er unterscheidet sich nur in ein paar kleinen Dingen!
Der erste Unterschied liegt darin, dass bei einem Hybrid Carbon Kondensator ein besseres Dielektrikum verwendet wird als bei einen normalen Kondensator. Das Dielektrikum dient dazu, die elektrische Feldstärke zwischen den Platten zu verstärken und somit mehr Kapazität herauszuholen!
Der zweite Unterschied liegt darin, dass das Dielektrikum, das sich immer zwischen den Platten befindet anders verarbeitet wird! Bei einem Normalen Kondensator wird zwischen die Kondensatorplatten dieses Dielektrikum "hineingesteckt". Bei einen Hybrid Carbon Kondensator wird es hauchdünn auf die Kondensatorplatten aufgedampft und somit verringert sich der Abstand zwischen den Kondensatorplatten, was zur Folge hat, dass sich dadurch die Kapazität erhöht!
Dies sind eigentlich die zwei Unterschiede, die am meisten ausmachen um die Kapazität zu erhöhen, es gibt aber noch winzige andere Unterschiede die aber nur minimal Ausmachen und daher eigentlich fast unberücksichtigt bleiben!
2.1 Kapazitätsberechnung
In den nachvolgenden Berechnungen zeige ich euch, wie und warum ein Hybrid Carbon Kondensator mehr Kapazität hat als ein normaler Kondensator bei gleicher größe!
In der Formelsammlung Physik Fachoberschule/Berufsoberschule Formeln und Tabellen von G. Gerhart und H. Karsten findet man in der 11. Auflage auf Seite 50 unter dem Punkt 3.2.9 das Thema "Kapazität eines Plattenkondensators". Hier findet man diese Formel:
C = €0 * €R * A/d
C = Die Kapazität des Kondensators
€0 = elektrische Feldkonstante 8,854 * 10^-12 F/m
€R = Dielektrizitätszahl (bei Luft z.B. 1 und Keramik z.B. 3000)
A = Die Fläche der Kondensatorplatten
d = der Abstand der Kondensatorplatten
Mit dieser Formel lässt sich die Kapazität eines Kondensators berechnen, dass ich jetzt im folgenden auch machen werde! Ich trenne hier in 2 verschiedene Rechnungen auf. Einmal der normale Kondensator und zum zweiten der Hybrid Carobon Kondensator.
I. Normaler Kondensator
Ein normaler Kondensator hat angenommen eine Dielektrizitätszahl von 2000 und einen Plattenabstand von 0,0002 m und die Kondensatorplattenfläche von 1 m²!
In die Formel von oben eingesetzt würde sich dies hier ergeben:
C = 8,854*10^-12 * 1500 * 1m²/0,0002m
C = 6,6405*10^-5 Farad
Das heißt wir hätten bei den Angegeben Werten von oben einen Kondensator mit einer Kapazität von 6,6405*10^-5 Farad
II. Hybrid Carbon Kondensator
Ein Hybrid Carbon Kondensator unterscheidet sich durch die Art des Dielektrikum und durch die verarbeitung des Dielektrikums. Bei einem Hybrid Carbon Kondensator wird das Dielektrikum aufgedampft (bei einen normalen Kondensator nur "dazwischengesteckt"). Deswegen nehmen wir nun für die Dielektrizitätszahl für einen Hybrid Carbon Kondensator 3000 und einen Plattenabstand von 0,00002 m, da das Dielektrukum ja aufgedampft wird und sich dadurch ein geringerer Plattenabstand ergibt!
In die Formel von oben eingesetzt würde sich dies hier ergeben:
C= 8,854*10^-12 * 3000 * 1m²/0,00002m
C= 1,3281*10^-3 Farad
III. Vergleich der beiden Ergebnisse
Der normale Kondensator im oberen Beispiel hat nun eine Kapazität von 6,6405*10^-5 Farad und der Hybrid Carbon Kondensator im unteren Beispiel eine Kapazität von 1,3281*10^-3 Farad! Rein rechnerisch hat der Hybrid Carbon Kondensator nun eine
20-fach größere Kapazität als der normale Kondensator.
3. Fazit
Als Fazit kann man sagen, dass der Hybrid Carbon Kondensator seine hohe Kapazität daher erreicht, dass man das Dielektrikum aufdampft und somit einen geringeren Plattenabstand erreicht! Natürlich spielt das Dielektrikum auch eine große Rolle! Bei einen Hybridkondensator wird ein viel besseres Dielektrikum verwenden als bei einen normalen Kondensator!
Ich hoffe ich habe dir das nun einigermaßen nahebringen können, warum die Hybrid Carbon Kondensatoren so klein sind und doch hohe Kapazitäten haben!!
Bei der rechnung oben habe ich jetzt 1m² als Fläche genommen! Aber ein Kondensator ist andester aufgebaut und hat daher viel mehr Fläche! Es sind ultra viele kleine Flächen von ca. 100cm² hinternander und daher können auch 12 Farad erreicht!
MfG
Blubbse
P.S. Falls noch fragen bestehen können diese gerne gestellt werden!
P.S.S. Falls jemand einen Fehler in dieser Aufstellung entdeckt würde ich darum bitten, diese richtig zu stellen!