Was ist ein Kondensator und wie funktioniert er?

„Kondensator: Energie speichern, Leistung abgeben – Nutzung elektrischer Felder für effizientes Energiemanagement.“

Einführung

Ein Kondensator ist eine elektronische Komponente, die elektrische Energie in einem Schaltkreis speichert und freigibt. Er besteht aus zwei leitenden Platten, die durch ein isolierendes Material, ein sogenanntes Dielektrikum, getrennt sind. Wenn eine Spannung an die Platten angelegt wird, entsteht ein elektrisches Feld, wodurch sich auf einer Platte positive Ladung und auf der anderen negative Ladung ansammelt. Dadurch entsteht eine Potentialdifferenz und Energie wird im elektrischen Feld gespeichert. Wenn der Schaltkreis Energie benötigt, gibt der Kondensator die gespeicherte Ladung frei und erzeugt einen Stromstoß. Kondensatoren werden aufgrund ihrer Fähigkeit, sich schnell zu laden und zu entladen, in verschiedenen Anwendungen eingesetzt, darunter Filterung, Energiespeicherung und Signalverarbeitung.

Die Grundlagen von Kondensatoren verstehen

Ein Kondensator ist ein grundlegendes elektronisches Bauteil, das in verschiedenen elektrischen und elektronischen Schaltkreisen eine entscheidende Rolle spielt. Um zu verstehen, was ein Kondensator ist und wie er funktioniert, ist es wichtig, sich mit seiner grundlegenden Struktur und Funktionsweise zu befassen. Im Kern besteht ein Kondensator aus zwei leitfähigen Platten, die durch ein Isoliermaterial, das sogenannte Dielektrikum, getrennt sind. Diese Platten können aus Materialien wie Aluminium, Tantal oder anderen leitfähigen Substanzen bestehen, während das Dielektrikum aus Materialien wie Keramik, Glas oder Kunststoff bestehen kann.

Die Hauptfunktion eines Kondensators besteht darin, elektrische Energie in einem zwischen seinen Platten erzeugten elektrischen Feld zu speichern. Wenn eine Spannung an die Platten angelegt wird, entsteht ein elektrisches Feld, das dazu führt, dass sich auf einer Platte positive Ladung und auf der anderen negative Ladung ansammelt. Diese Ladungstrennung erzeugt eine Potentialdifferenz oder Spannung über dem Kondensator. Die Fähigkeit eines Kondensators, Ladung zu speichern, wird durch seine Kapazität quantifiziert, die in Farad (F) gemessen wird. Die Kapazität ist direkt proportional zur Oberfläche der Platten und zur Dielektrizitätskonstante des Isoliermaterials und umgekehrt proportional zum Abstand zwischen den Platten.

Um besser zu verstehen, wie ein Kondensator funktioniert, ist es wichtig, sein Verhalten in verschiedenen Arten von Schaltkreisen zu betrachten. In einem Gleichstromkreis (DC) beginnt sich der Kondensator beim Anlegen einer Spannung aufzuladen, wodurch Strom fließen kann. Während der Kondensator aufgeladen wird, steigt die Spannung an ihm an, bis sie der angelegten Spannung entspricht. An diesem Punkt endet der Stromfluss. Dieser Ladevorgang ist durch eine exponentielle Kurve gekennzeichnet, bei der die Ladegeschwindigkeit mit der Zeit abnimmt. Umgekehrt entlädt sich der Kondensator, wenn die Spannungsquelle entfernt wird, und gibt die gespeicherte Energie wieder an den Schaltkreis ab.

In Wechselstromkreisen (AC) zeigen Kondensatoren ein anderes Verhalten. Aufgrund der ständig wechselnden Stromrichtung laden und entladen sich Kondensatoren kontinuierlich, wodurch eine dynamische Reaktion entsteht. Diese Eigenschaft macht Kondensatoren besonders nützlich in Filteranwendungen, wo sie Spannungsschwankungen glätten und unerwünschtes Rauschen aus Signalen entfernen können. Darüber hinaus werden Kondensatoren in Abstimmschaltungen eingesetzt, wie sie in Radios zu finden sind, wo sie durch Resonanz mit Induktoren dabei helfen, bestimmte Frequenzen auszuwählen.

Darüber hinaus gibt es Kondensatoren in verschiedenen Typen, die jeweils für bestimmte Anwendungen geeignet sind. Elektrolytkondensatoren beispielsweise bieten hohe Kapazitätswerte und werden häufig in Stromversorgungsschaltungen verwendet. Keramikkondensatoren, die für ihre Stabilität und niedrigen Kosten bekannt sind, werden häufig in Hochfrequenzanwendungen eingesetzt. Folienkondensatoren mit ihren hervorragenden Leistungsmerkmalen werden in Präzisionsschaltungen und Audiogeräten verwendet. Wenn Ingenieure die verschiedenen Kondensatortypen und ihre jeweiligen Vorteile kennen, können sie die geeignete Komponente für ihre spezifischen Anforderungen auswählen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Kondensatoren unverzichtbare Komponenten im Bereich der Elektronik sind und eine Vielzahl von Funktionen erfüllen, von der Energiespeicherung bis zur Signalfilterung. Ihre Fähigkeit, elektrische Energie zu speichern und freizugeben, gepaart mit ihrer Vielfalt an Typen und Anwendungen, unterstreicht ihre Bedeutung in der modernen Technologie. Wenn man die Grundprinzipien der Funktionsweise von Kondensatoren versteht, kann man ihre entscheidende Rolle für das Funktionieren zahlloser elektronischer Geräte und Systeme verstehen.

Wie Kondensatoren Energie speichern und freigeben

Kondensatoren sind grundlegende Komponenten in der Elektronik und spielen in verschiedenen Anwendungen von einfachen Schaltkreisen bis hin zu komplexen Systemen eine entscheidende Rolle. Um zu verstehen, wie Kondensatoren Energie speichern und freigeben, ist es wichtig, sich mit ihrer Struktur und ihren Funktionsprinzipien zu befassen. Ein Kondensator besteht aus zwei leitfähigen Platten, die durch ein Isoliermaterial, das als Dielektrikum bezeichnet wird, getrennt sind. Wenn an diese Platten eine Spannung angelegt wird, wird ein elektrisches Feld aufgebaut, wodurch sich auf den jeweiligen Platten positive und negative Ladungen ansammeln. Diese Ladungsansammlung ist das Wesentliche der Energiespeicherung in Kondensatoren.

Der Prozess der Energiespeicherung in einem Kondensator beginnt, wenn eine Spannungsquelle, beispielsweise eine Batterie, an die Anschlüsse des Kondensators angeschlossen wird. Elektronen werden vom Minuspol der Spannungsquelle zu einer der Platten des Kondensators geleitet, während gleichzeitig Elektronen von der anderen Platte zum Pluspol hin abgezogen werden. Diese Elektronenbewegung führt dazu, dass eine Platte negativ und die andere positiv geladen wird. Das dielektrische Material zwischen den Platten verhindert, dass sich die Ladungen direkt gegenseitig neutralisieren, wodurch das elektrische Feld aufrechterhalten und Energie in Form eines elektrostatischen Felds gespeichert wird.

Während der Kondensator aufgeladen wird, steigt die Spannung an seinen Platten, bis sie der Spannung der Quelle entspricht. An diesem Punkt ist der Kondensator vollständig aufgeladen und es fließt kein Strom mehr hinein. Die in einem Kondensator gespeicherte Energiemenge ist direkt proportional zur Kapazität (ein Maß für die Fähigkeit des Kondensators, Ladung zu speichern) und dem Quadrat der Spannung an seinen Platten. Mathematisch wird diese Beziehung als (E = frac{1}{2} CV^2) ausgedrückt, wobei (E) die Energie, (C) die Kapazität und (V) die Spannung ist.

Um die gespeicherte Energie aus einem Kondensator freizugeben, muss dieser über einen Stromkreis entladen werden. Wenn der Kondensator an eine Last, beispielsweise einen Widerstand, angeschlossen wird, beginnt die gespeicherte Ladung über den externen Stromkreis von der negativ geladenen Platte zur positiv geladenen Platte zu fließen. Dieser Ladungsfluss stellt einen elektrischen Strom dar, der genutzt werden kann, um Arbeit zu verrichten, beispielsweise um eine Glühbirne zum Leuchten zu bringen oder einen Motor anzutreiben. Während sich die Ladung neu verteilt, sinkt die Spannung über dem Kondensator, bis sie Null erreicht, was bedeutet, dass der Kondensator vollständig entladen ist.

Die Fähigkeit von Kondensatoren, Energie schnell zu speichern und freizugeben, macht sie für zahlreiche Anwendungen unverzichtbar. In Stromversorgungskreisen beispielsweise gleichen Kondensatoren Spannungsschwankungen aus, indem sie überschüssige Energie vorübergehend speichern und bei Bedarf freigeben. In elektronischen Geräten werden Kondensatoren zum Filtern von Signalen, für Kopplungs- und Entkopplungsstufen von Verstärkern und für Zeitsteuerungsanwendungen eingesetzt. Darüber hinaus spielen Kondensatoren in fortschrittlichen Technologien wie Elektrofahrzeugen und erneuerbaren Energiesystemen eine zentrale Rolle bei der Energiespeicherung und -verwaltung.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Kondensatoren unverzichtbare Komponenten in der modernen Elektronik sind, wobei ihre Fähigkeit, Energie zu speichern und freizugeben, für ihre Funktionalität von zentraler Bedeutung ist. Wenn man die Prinzipien der Ladungsspeicherung und -entladung versteht, kann man die vielfältigen Anwendungen und die Bedeutung von Kondensatoren sowohl in Alltagsgeräten als auch in hochentwickelten technologischen Systemen verstehen. Der nahtlose Übergang zwischen Speicherung und Abgabe von Energie unterstreicht die Vielseitigkeit und Effizienz von Kondensatoren und macht sie zu einem Eckpfeiler des elektronischen Designs und der Innovation.

Verschiedene Arten von Kondensatoren und ihre Anwendungen

Kondensatoren sind grundlegende Komponenten moderner Elektronik und erfüllen in zahlreichen Anwendungen eine Vielzahl von Funktionen. Das Verständnis der verschiedenen Kondensatortypen und ihrer spezifischen Verwendung ist für jeden im Bereich der Elektronik von entscheidender Bedeutung. Kondensatoren gibt es in verschiedenen Formen, die jeweils bestimmte Anforderungen und Leistungskriterien erfüllen. Zu den gängigsten Typen gehören Keramik-, Elektrolyt-, Tantal-, Film- und Superkondensatoren, die jeweils über einzigartige Eigenschaften und Anwendungen verfügen.

Keramikkondensatoren gehören aufgrund ihrer Vielseitigkeit und Zuverlässigkeit zu den am häufigsten verwendeten Kondensatoren. Sie bestehen aus keramischen Materialien und sind für ihre hohe Stabilität und niedrigen Kosten bekannt. Diese Kondensatoren werden typischerweise in Anwendungen eingesetzt, die Hochfrequenzleistung erfordern, wie z. B. in HF-Schaltungen und Entkopplungsanwendungen. Ihre Fähigkeit, bei hohen Frequenzen zu arbeiten, macht sie ideal zum Filtern und Umleiten von Signalen in elektronischen Schaltungen.

Elektrolytkondensatoren hingegen sind für ihre hohen Kapazitätswerte bekannt, wodurch sie sich für Anwendungen eignen, die große Energiemengen speichern müssen. Diese Kondensatoren verwenden einen Elektrolyten, um im Vergleich zu anderen Typen eine höhere Kapazität pro Volumeneinheit zu erreichen. Sie werden häufig in Stromversorgungskreisen eingesetzt, wo sie Spannungsschwankungen ausgleichen und elektronische Komponenten stabil mit Strom versorgen. Elektrolytkondensatoren haben jedoch eine begrenzte Lebensdauer und reagieren empfindlich auf Temperaturschwankungen, was ihre Leistung im Laufe der Zeit beeinträchtigen kann.

Tantalkondensatoren sind eine andere Art von Elektrolytkondensatoren, verwenden aber Tantalmetall als Anode. Sie bieten im Vergleich zu Aluminium-Elektrolytkondensatoren eine höhere Kapazität pro Volumen und eine bessere Leistung bei hohen Temperaturen. Tantalkondensatoren werden häufig in platzbeschränkten Anwendungen verwendet, wie etwa in Mobiltelefonen und anderen tragbaren elektronischen Geräten. Aufgrund ihrer Stabilität und Zuverlässigkeit sind sie die bevorzugte Wahl für kritische Anwendungen, bei denen die Leistung nicht beeinträchtigt werden kann.

Folienkondensatoren aus dünnen Kunststofffolien sind für ihre hervorragende Stabilität, geringe Induktivität und lange Lebensdauer bekannt. Diese Kondensatoren werden in Anwendungen eingesetzt, die präzise und stabile Kapazitätswerte erfordern, wie etwa in Audiogeräten, Stromversorgungen und Motorsteuerungen. Aufgrund ihrer geringen Induktivität eignen sich Folienkondensatoren für Hochfrequenzanwendungen, in denen sie Signale effektiv filtern und glätten können.

Superkondensatoren, auch Ultrakondensatoren genannt, stellen einen bedeutenden Fortschritt in der Kondensatortechnologie dar. Sie bieten extrem hohe Kapazitätswerte und können Energie viel schneller speichern und freigeben als herkömmliche Kondensatoren. Superkondensatoren werden in Anwendungen eingesetzt, die schnelle Lade- und Entladezyklen erfordern, wie z. B. in regenerativen Bremssystemen in Elektrofahrzeugen und Notstromversorgungen. Ihre Fähigkeit, schnelle Energieschübe zu liefern, macht sie ideal für Anwendungen, bei denen herkömmliche Batterien nicht ausreichen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Vielfalt der heute verfügbaren Kondensatoren ihren Einsatz in einer Vielzahl von Anwendungen ermöglicht, wobei jede davon auf spezifische Leistungsanforderungen zugeschnitten ist. Von der Hochfrequenzfähigkeit von Keramikkondensatoren bis zum Energiespeicherpotenzial von Superkondensatoren ist das Verständnis der einzigartigen Eigenschaften und Anwendungen jedes Typs von entscheidender Bedeutung für die Entwicklung effizienter und zuverlässiger elektronischer Systeme. Mit dem weiteren technologischen Fortschritt wird die Entwicklung neuer Kondensatormaterialien und -designs zweifellos zu noch innovativeren Anwendungen führen und die Rolle des Kondensators als Eckpfeiler der modernen Elektronik weiter festigen.

Die Rolle des dielektrischen Materials in Kondensatoren

Kondensatoren sind grundlegende Komponenten moderner Elektronik und erfüllen eine Vielzahl von Funktionen, von der Energiespeicherung bis zur Signalfilterung. Das Herzstück der Funktionalität eines Kondensators ist das Dielektrikum, das eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung der Leistungsmerkmale des Kondensators spielt. Um die Rolle des Dielektrikums in Kondensatoren zu verstehen, muss man sich genauer ansehen, wie Kondensatoren funktionieren und welche Eigenschaften Dielektrika so wichtig machen.

Ein Kondensator besteht aus zwei leitenden Platten, die durch ein isolierendes Material, das sogenannte Dielektrikum, getrennt sind. Wenn eine Spannung an die Platten angelegt wird, wird ein elektrisches Feld aufgebaut, wodurch sich positive und negative Ladungen auf den jeweiligen Platten ansammeln. Diese Ladungstrennung erzeugt ein elektrisches Potenzial, wodurch der Kondensator Energie speichern kann. Das Dielektrikum zwischen den Platten ist nicht nur ein physikalisches Trennelement; es beeinflusst maßgeblich die Fähigkeit des Kondensators, elektrische Energie zu speichern und zu verarbeiten.

Die Hauptfunktion des dielektrischen Materials besteht darin, die Kapazität des Kondensators zu erhöhen, also seine Fähigkeit, Ladung zu speichern. Dies wird erreicht, indem die elektrische Feldstärke im Kondensator bei einer bestimmten Ladung auf den Platten reduziert wird. Folglich ermöglicht ein Material mit höherer Dielektrizitätskonstante die Speicherung von mehr Ladung bei gleicher Spannung. Diese Eigenschaft wird durch die Dielektrizitätskonstante (oder relative Permittivität) quantifiziert, eine dimensionslose Zahl, die angibt, um wie viel das dielektrische Material die Kapazität im Vergleich zu einem Vakuum erhöhen kann.

Darüber hinaus beeinflusst das dielektrische Material die Nennspannung und Energiedichte des Kondensators. Materialien mit höherer dielektrischer Festigkeit können größeren elektrischen Feldern standhalten, ohne durchzubrechen, sodass Kondensatoren bei höheren Spannungen betrieben werden können. Dies ist insbesondere bei Anwendungen wichtig, die eine hohe Energiespeicherung oder einen Hochspannungsbetrieb erfordern, wie z. B. Stromversorgungsschaltkreise und Energiespeichersysteme. Darüber hinaus sind die Dicke und Gleichmäßigkeit des dielektrischen Materials entscheidend für die Zuverlässigkeit und Langlebigkeit des Kondensators, da Unvollkommenheiten zu einem Durchschlag des Dielektrikums und einem Ausfall des Kondensators führen können.

Ein weiterer wichtiger Aspekt dielektrischer Materialien ist ihre Auswirkung auf die Frequenzantwort des Kondensators. Verschiedene dielektrische Materialien weisen unterschiedliche Grade des dielektrischen Verlusts auf, d. h. die Energie, die als Wärme innerhalb des Dielektrikums abgegeben wird, wenn ein Wechselstrom (AC) durch den Kondensator fließt. Dielektrika mit geringem Verlust werden in Hochfrequenzanwendungen bevorzugt, wie z. B. in Hochfrequenzschaltungen (RF) und in der Signalverarbeitung, wo die Minimierung des Energieverlusts entscheidend für die Aufrechterhaltung der Signalintegrität und -effizienz ist.

Darüber hinaus kann die Wahl des Dielektrikums die Temperaturstabilität und Leistung des Kondensators unter unterschiedlichen Umgebungsbedingungen beeinflussen. Einige Dielektrika wie Keramik und Tantal bieten eine ausgezeichnete thermische Stabilität und eignen sich daher für Anwendungen mit großen Temperaturbereichen. Andere, wie Elektrolytkondensatoren, haben möglicherweise höhere Kapazitätswerte, reagieren jedoch empfindlicher auf Temperaturschwankungen und erfordern möglicherweise zusätzliche Überlegungen zum Wärmemanagement.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Dielektrikum in einem Kondensator nicht nur eine passive Komponente ist, sondern ein entscheidender Faktor, der die Gesamtleistung des Kondensators bestimmt. Durch die Verbesserung der Kapazität, die Erhöhung der Nennspannung, die Minimierung des Dielektrikumverlusts und die Gewährleistung der thermischen Stabilität ermöglicht das Dielektrikum Kondensatoren, die vielfältigen Anforderungen moderner elektronischer Anwendungen zu erfüllen. Mit dem weiteren technologischen Fortschritt wird die laufende Forschung und Entwicklung im Bereich der Dielektrika zweifellos zu noch effizienteren und vielseitigeren Kondensatoren führen und ihre Rolle in der sich ständig weiterentwickelnden Elektroniklandschaft weiter ausbauen.

Praktische Beispiele für Kondensatoren in der Alltagselektronik

Kondensatoren sind grundlegende Komponenten der modernen Elektronik und spielen in vielen Geräten, die wir täglich verwenden, eine entscheidende Rolle. Um ihre praktischen Anwendungen zu verstehen, ist es wichtig, zunächst zu verstehen, was ein Kondensator ist und wie er funktioniert. Ein Kondensator ist eine passive elektronische Komponente, die elektrische Energie in einem elektrischen Feld speichert. Er besteht aus zwei leitfähigen Platten, die durch ein isolierendes Material, ein sogenanntes Dielektrikum, getrennt sind. Wenn eine Spannung an die Platten angelegt wird, entsteht ein elektrisches Feld, das zu einer Ansammlung elektrischer Ladung auf den Platten führt. Diese gespeicherte Energie kann dann bei Bedarf freigegeben werden, was Kondensatoren in verschiedenen elektronischen Schaltkreisen von unschätzbarem Wert macht.

Eine der häufigsten Anwendungen von Kondensatoren sind Stromversorgungssysteme. In diesen Systemen werden Kondensatoren verwendet, um Spannungsschwankungen auszugleichen und so eine stabile und konstante Stromversorgung elektronischer Geräte sicherzustellen. Beispielsweise helfen Kondensatoren im Netzteil eines Computers, das Rauschen herauszufiltern und das Motherboard und andere Komponenten mit einer konstanten Spannung zu versorgen. Dies ist für den zuverlässigen Betrieb des Computers von entscheidender Bedeutung, da Spannungsschwankungen zu Datenbeschädigungen oder Hardwareschäden führen können.

Ein weiteres praktisches Beispiel für Kondensatoren in der Alltagselektronik ist der Bereich der Audiogeräte. Kondensatoren werden in Audioschaltkreisen verwendet, um Gleichstrom (DC) zu blockieren und Wechselstrom (AC) durchzulassen. Dies ist bei Audioverstärkern wichtig, bei denen Kondensatoren verwendet werden, um verschiedene Stufen des Verstärkers zu koppeln und sicherzustellen, dass nur das Audiosignal verstärkt wird und keine unerwünschten Gleichstromkomponenten. Dies führt zu einer klareren und präziseren Klangwiedergabe und verbessert das Hörerlebnis.

Kondensatoren spielen auch eine wichtige Rolle bei der Funktion von Touchscreens, die in Smartphones, Tablets und anderen Geräten allgegenwärtig sind. Bei kapazitiven Touchscreens wird eine Schicht aus kapazitivem Material auf das Display gelegt. Wenn ein Benutzer den Bildschirm berührt, ändert sich die Kapazität am Kontaktpunkt. Diese Änderung wird vom Controller des Geräts erkannt, der dann den genauen Ort der Berührung bestimmt. Diese Technologie ermöglicht eine präzise und reaktionsschnelle Berührungseingabe und ist damit ein integraler Bestandteil moderner Benutzeroberflächen.

Neben diesen Anwendungen werden Kondensatoren auch in Zeitschaltkreisen verwendet, wie sie in Uhren und Zeitgebern zu finden sind. In diesen Schaltkreisen werden Kondensatoren in bestimmten Intervallen geladen und entladen, wodurch präzise Zeitverzögerungen entstehen. Dieses Prinzip wird in verschiedenen Geräten eingesetzt, von einfachen Küchenuhren bis hin zu komplexen Industriemaschinen, bei denen eine genaue Zeitmessung für den ordnungsgemäßen Betrieb unerlässlich ist.

Darüber hinaus werden Kondensatoren in drahtlosen Kommunikationsgeräten wie Smartphones und WLAN-Routern verwendet. In diesen Geräten sind Kondensatoren Teil der Abstimmschaltungen, die bestimmte Frequenzen für Übertragung und Empfang auswählen. Durch Anpassen der Kapazität können diese Schaltungen feinabgestimmt werden, um bei der gewünschten Frequenz zu arbeiten und so eine effiziente und zuverlässige Kommunikation zu gewährleisten.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Kondensatoren unverzichtbare Komponenten in einer Vielzahl von Alltagselektronik sind. Ihre Fähigkeit, elektrische Energie zu speichern und freizugeben, Signale zu filtern und präzise Zeitabläufe zu erzeugen, macht sie für die ordnungsgemäße Funktion vieler Geräte, auf die wir uns täglich verlassen, unverzichtbar. Von Netzteilen und Audiogeräten bis hin zu Touchscreens und Kommunikationsgeräten spielen Kondensatoren eine entscheidende Rolle bei der Gewährleistung der Leistung und Zuverlässigkeit moderner Elektronik. Das Verständnis ihrer praktischen Anwendungen unterstreicht nicht nur ihre Bedeutung, sondern auch die komplexe und vernetzte Natur der Technologie, die uns umgibt.

Schlussfolgerung

Ein Kondensator ist eine elektronische Komponente, die elektrische Energie in einem Schaltkreis speichert und freigibt. Er besteht aus zwei leitenden Platten, die durch ein isolierendes Material, ein sogenanntes Dielektrikum, getrennt sind. Wenn eine Spannung an die Platten angelegt wird, entsteht ein elektrisches Feld, das dazu führt, dass sich auf einer Platte positive Ladung und auf der anderen negative Ladung ansammelt. Diese gespeicherte Energie kann freigegeben werden, wenn der Schaltkreis sie benötigt. Kondensatoren werden aufgrund ihrer Fähigkeit, sich schnell zu laden und zu entladen, in verschiedenen Anwendungen eingesetzt, darunter Filterung, Energiespeicherung und Signalverarbeitung.