Kondensātor

Kondensātor (lat.), Vorrichtung zum Ansammeln von Elektrizität, insbes. zu deren Nachweisung und Messung (Kondensationselektroskop), besteht meist aus zwei runden Metallplatten (s. Abbild.), deren eine, die Kollektorplatte, mit einem Elektroskop oder Elektrometer in leitender Verbindung steht, z. B. wie in der Abbildung unmittelbar auf ein Goldblattelektroskop aufgeschraubt ist, während die andre, die Kondensatorplatte, mittels eines isolierenden Glasstiels auf sie ausgesetzt werden kann. Auf den einander zugekehrten Flächen sind die Platten gefirnißt, also durch eine isolierende Harzschicht voneinander getrennt. Bringt man die untere Platte bei Abwesenheit der obern Platte mit einem schwach elektrischen Körper in Berührung, so ladet sie sich bis zu der Spannung oder bis zu dem Potential, das auf jenem Körper herrscht; hiermit ist aber dem weitern Übergang von Elektrizität ein Ziel gesetzt. Wird nun die obere Platte aufgelegt und ableitend mit dem Finger berührt, so wirkt die in ihr durch Influenz wachgerufene und auf ihrer Unterseite sich anhäufende entgegengesetzte Elektrizität anziehend auf die Elektrizität der untern Platte und verdichtet sie auf der Oberseite; ihre abstoßende Wirkung nach außen oder ihre Spannung wird dadurch vermindert, und die Kollektorplatte kann nun von neuem Elektrizität aus dem berührenden Körper aufnehmen, bis dessen Potential (Spannung) wieder erreicht ist. Jetzt enthält also diese Platte eine größere Elektrizitätsmenge, als sie für sich allein aufzunehmen vermochte; ihre Fähigkeit, Elektrizität aufzunehmen, oder ihre elektrische Kapazität wird also durch die Gegenwart der Kondensatorplatte erhöht.

Goldblattelektroskop mit Kondensator.

Hebt man jetzt die obere Platte an ihrem Glasstiel ab, so verbreitet sich die in der untern Platte zunächst der Harzschicht angehäufte Elektrizitätsmenge über den ganzen Metallkörper des Elektroskops und ladet denselben, da seine Kapazität nach Entfernung der Kondensatorplatte wieder auf die ursprüngliche geringe Größe herabsinkt, zu weit höherer Spannung, als dem zu prüfenden Körper eigen war, was sich durch Auseinanderfahren der Goldblättchen verrät. Die Kapazität eines Kondensators ist der Oberfläche der Platten direkt, der Dicke der isolierenden Schicht umgekehrt proportional. Der beschriebene K. mit Harzschicht wurde von Volta (1782) angegeben. Größere Genauigkeit für quantitative Untersuchungen gewährt der K. von Kohlrausch, bei dem die nicht gefirnißten Metallplatten in vertikaler Stellung an kleinen Ebonitsäulen befestigt sind, durch besondere Vorrichtungen genau parallel gestellt und auf einem horizontalen Stahlprisma gegeneinander verschoben werden können. Bei Stöhrers K. ist ein großes Stück gefirnißter Wachstaft auf beiden Seiten in entsprechender Weise mit Stanniol belegt und vielfach in der Art zusammengefaltet, daß sich zwischen je zwei Lagen ein dünnes Brettchen von trocknem Tannenholz befindet. Das Ganze ruht in einem Kasten, und mit den beiden Belegungen sind federnde Kupferstreifen verbunden. Für etwas stärkere Spannungen belegt man dünne Glimmerplatten beiderseitig mit Stanniol und verbindet, um eine große Oberfläche zu erhalten, mehrere solcher Platten zu einer Batterie. Durch die elektrostatischen Kräfte, welche die Belegungen auseinander ausüben, werden schwache Deformationen des Kondensators bedingt, die bei Anwendung von Wechselstrom von geeigneter Frequenz einen musikalischen Ton hervorbringen (singender K.). Die Blätterkondensatoren, die in der Kabeltelegraphie Verwendung finden, bestehen aus Stanniolblättern mit Zwischenlagen von paraffiniertem Papier. Der Strom der Batterie wird nämlich nicht unmittelbar durch das Kabel geschickt, weil der von dem leitenden Meerwasser durch seine isolierende Hülle getrennte Leitungsdraht wie eine Leidener Flasche (s. d.) wirkt und dadurch, da er zu seiner Ladung Zeit braucht, die Signale verzögern würde. Das Ende des Kabels wird vielmehr mit der einen Belegung eines solchen Kondensators verbunden, während die andre Belegung durch das als Zeichenempfänger dienende Galvanometer zur Erde abgeleitet ist; indem Kabel und K. sich laden, strömt die von der zweiten Belegung entweichende Elektrizität, die mit der des wirksamen Batteriepols gleichnamig ist, durch das Galvanometer und bewirkt dessen Ablenkung. Bei Wechselstromleitungen benutzt man ähnlich gebaute Kondensatoren, um den durch die Selbstinduktion bewirkten Widerstand zu kompensieren (s. Elektrische Schwingungen). Auch bei der drahtlosen Telegraphie, bei Hochfrequenztransformatoren (Teslatransformatoren) etc. finden Kondensatoren Anwendung. Vgl. auch Elektrische Kondensatoren. – Über den K. bei Dampfmaschinen s. d. und Kondensation. Über den K. der Gasanstalten s. Leuchtgas.