Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Frage zum Kondensator


von Hanno M. (hannovera)


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Hallo liebe Leute,
bin ich hier richtiger? Naja ich hab mal ne Frage damit mein Gehirn 
wieder anspringt zum Thema.

Wie entziehe ich einem aufgeladenen Kondensator einen konstanten Strom?
Kann ich dann daraus die Kapazität des Kondensators ermitteln?
Mit  C= (I*t)/U  oder?
Also ist "t" dann die Entladungszeit 5*tau ?
Oder muss ich 2 Werte haben vom Spannungsverlauf, also C = (I*dt)/dU

zweite Frage: Entladungszeit: ist diese 5*Tau=5*R*C , muss ich dabei den 
Widerstand des Kondensators auch berücksichtigen? Also Rges der 
Entladeschaltung?

Bsp: ich habe 30 Farad, 1 Ohm RL : beträgt nun die Entladungszeit 150 
sekunden?

Vielen dank im voraus für die Antworten.
Ist echt ne coole Seite hier.

von HildeK (Gast)


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>Wie entziehe ich einem aufgeladenen Kondensator einen konstanten Strom?
Mit einer Konstantstromquelle, bzw. -senke.

>Kann ich dann daraus die Kapazität des Kondensators ermitteln?
>Mit  C= (I*t)/U  oder?
Ja, wenn du bis auf 0V entlädtst.

>Also ist "t" dann die Entladungszeit 5*tau ?
Nein, eigentlich kenne ich das als 3*tau und nur im Zusammenhang mit 
einer RC-Entladung mit tau = R*C. Wobei 3* oder 5*tau beides noch nicht 
die vollständige Ladung bzw. Entladung beschreiben, sondern nur sagen, 
in welchem Toleranzbereich zum theoretischen Wert du dich befindest. Bei 
5*tau >99%, bei 3*tau bei >95%.
Bei einer Konstanstromentladung gibt es kein tau - die Stromsenke könnte 
man ja auch als variablen Widerstand ansehen, der sich mit sinkender 
Kondensatorspannung verkleinert (so dass ein konstanter Strom fließt 
:-)).

>Oder muss ich 2 Werte haben vom Spannungsverlauf, also C = (I*dt)/dU
Du hast doch zwei Werte: die Anfangsspannung und dann Null am Ende. Du 
kannst die Kapazität natürlich auch durch eine Differenzmessung 
bestimmen (und solltest dann aber Delta-t und Delta-U statt dt und dU 
angeben).

>zweite Frage: Entladungszeit: ist diese 5*Tau=5*R*C , muss ich dabei den
>Widerstand des Kondensators auch berücksichtigen? Also Rges der
>Entladeschaltung?
Ich dachte, du willst mit Konstantstrom entladen? Natürlich wirkt der 
innere Serienwiderstand immer.

>Bsp: ich habe 30 Farad, 1 Ohm RL : beträgt nun die Entladungszeit 150
>sekunden?
Ja, bis die Kondensatorspannung auf rund 1% des Ursprungswertes 
abgesunken ist.

von Hanno M. (hannovera)


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Kann ich kein Spannungskonstanthalter nehmen und die Spannung einfach 
konstant halten? Damit ich einen Konstanten Strpm entziehe. Also bsp. I 
= U/Rges ->> 50V/1Ohm = 50 Ampere konstant

Also quasi Spannungskonstanthalter parallel schalten
  ----------------------------
  |             |             |
  |             |             |
 ---            0 U_konst    ---
 --- C          |            | | RL
  |             |            ---
  |_____________|_____________|

von dassas (Gast)


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Falls du eine idealen konstanten Strom aus dem Kondensator ziehst, dann 
hast du

Q=0,5 C U^2
und
Q=I*t

Also z.B.

C=30 F
U=1,2 V
I=0,1 A

Q=21,6
t=216 s

Somit ist der Kondensator nach 216 Sekunden ganz leer!

von chridre (Gast)


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Wenn du die Schaltung so aufbaust wird sich der Kondensator bedanken.
Beim einschalten stell der Kondensator ein Kurzschluß da was bedeuten 
würde es fließt ein unendlich hoher strom darüber. Der Kondensator ladet 
sich auf und der Strom fließt nur noch über den Widerstand. Kurz gesagt 
du wandelst elektrische Energie in Wärme um mehr nicht.

von Helmut L. (helmi1)


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>Q=0,5 C U^2


Q ist die Ladung

Q = U * C

Was du meinst ist die Energie im Kondensator
W = 0,5 C U^2  [Ws oder J]

Gruss Helmi

von Hanno M. (hannovera)


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Gut dann mach ich das mal so
  --------------------
  |                  |
  |                  |
 ---                ---
 --- C              | | RL
  |                 ---
  |__________________|

Dann brauchen wir den kostanten Strom nicht, und C wird sich über den 
Widerstand entladen. Uc und Ic werden also im zeitlichen Verlauf 
geringer.
Wie komme ich nun auf mein Wert "C"?
Dann bin ich auch still :-)

von Helmut L. (helmi1)


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In dem du die Entladeformel nach t umstellst.

U  = U0 * exp(-t/T)

U = Kondensatorspannung
U0 = Spannung bei t = 0 am Kondensator
T = R*C

von Kai Klaas (Gast)


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Hallo Hanno,

>Wie entziehe ich einem aufgeladenen Kondensator einen konstanten Strom?

Z.B. Mit einem aktiven Integrator, wie hier gezeigt

http://www.wisc-online.com/objects/index_tj.asp?objID=SSE5303

Zuerst lädst du den Kondensator auf, indem du an den Eingang des 
Integrators eine negative Spannung anlegst, dann entlädst du ihn wieder 
durch Anlegen einer positivn Spannung an den Eingang des Integrators.

Kai

von HildeK (Gast)


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>In dem du die Entladeformel nach t umstellst.
Eher nach T!
Um dann mit C = T/R endlich den Kondensator zu bestimmen ....

von Helmut L. (helmi1)


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Upps  meinte auch T  sollte nicht nebenbei noch ins Fernseh schauen.

von Hanno M. (hannovera)


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also brauch ich 2 Spannungswerte und die je 2 Zeitwerte der 
Entladungskurve, richtig?
Wozu dann den Kondensator ganz entladen, ich kann ja jede beliebige 2 
Zeiten aus dem Verlauf nehmen.

von Hanno M. (hannovera)


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also brauch ich 2 Spannungswerte und die je 2 Zeitwerte der
Entladungskurve, richtig?
Wozu dann den Kondensator ganz entladen, ich kann ja jede beliebige 2
Zeiten aus dem Verlauf nehmen.

von Helmut L. (helmi1)


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>also brauch ich 2 Spannungswerte und die je 2 Zeitwerte der
>Entladungskurve, richtig?
>Wozu dann den Kondensator ganz entladen, ich kann ja jede beliebige 2
>Zeiten aus dem Verlauf nehmen.

Richtig.  Den Spannungswert 0 wirst du ja erst in unendlich langer Zeit 
erreichen. Am besten du nimmst einen Spannungswert zwischen 100% und 
33%.
Da ist die Änderungsrate der Spannung am grössten zum Schluss wird die 
Kurve ja immer flacher.

von Hanno M. (hannovera)


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super, vielen dank an jeden einzelnen

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