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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Kondensator - ein Verständnisproblem


Autor: Schüler (Gast)
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Hi, wir haben uns in der Schule mit Kondensatoren befasst. Da haben wir 
einen großen Plattenkondensator gehabt, bei dem die Platten mechanisch 
voneiner verstellbar waren. Wenn sich so ein Kondensator mit Strom 
"vollsaugt", nimmt er dann auch an Masse zu?

: Verschoben durch Admin
Autor: Michael (Gast)
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Ja, na klar!!

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Schüler schrieb:
> Hi, wir haben uns in der Schule mit Kondensatoren befasst. Da haben wir
> einen großen Plattenkondensator gehabt, bei dem die Platten mechanisch
> voneiner verstellbar waren. Wenn sich so ein Kondensator mit Strom
> "vollsaugt", nimmt er dann auch an Masse zu?

Physik lässt sich nicht überlisten.
E = mc^2    -> m = E/c^2

Mehr Energie, mehr Masse

Im täglichen Leben ist das aber nicht messbar. Wenn allerdings Protonen 
im LHC mit Energie vollgepumpt werden, bis sie fast Lichtgeschwindigkeit 
erreichen, sind sie ein paar hundertmal "schwerer" als in Ruhe.

Autor: Peter (Gast)
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Auch wenn die Frage auf den ersten blick lächerlich klingt. Ja die Masse 
nimmt zu, aber definitiv nicht messbar sondern maximal berechenbar.

Autor: David (Gast)
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Theoretisch schon. Praktisch ist das aber nicht messbar, denn ein 
Elektron wiegt ungefähr
9,109*10^-31 kg ...

Autor: Elektrogranate (Gast)
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Die Gewichtszunahme ist bei kleinen runden Kondensatoren nicht wirklich 
von Bedeutung, da auf der einen Polseite des Kondensators eine 
Gewichtsabnahme und auf der anderen Polseite eine Gewichtszunahmen 
erfolgt, so hält sich ein runder Kondensator in Waage. Problematisch 
wird es bei eckigen Kondensatoren, dort kann es je nach Baugroesse zu 
einer Verschiebung des Schwerpunktes kommen, da der Strom von der einen 
Plattenseite ungleichmässig zur andneren Plattenseite hingesaugt wird. 
Also sollten bei großen Kondensatoren ab einer Querschnittsfläche von 
ca. 1,4 cm^2 eine Verstärkung der Lochrasterplatinen erfolgen, damit sie 
im Schadensfall nicht kaputt geht und es zu unkontrollierten 
Kriechströmen kommt.

Autor: Schüler (Gast)
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David schrieb:
> 9,109*10^-31 kg

Wenn ein Elektron so klein ist, wie schafft es es dann z.B. einen Motor 
in Bewegung zu setzen?

Autor: Elektron (Gast)
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Dann hol ich meine Brüder...

Elektron

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Schüler schrieb:
> David schrieb:
>> 9,109*10^-31 kg
>
> Wenn ein Elektron so klein ist, wie schafft es es dann z.B. einen Motor
> in Bewegung zu setzen?

Genauso wie es damals in der DDR 1989 war.
Ein Einzelner erreicht nicht viel.
Aber viele gemeinsam können es schaffen.

Autor: Master Snowman (snowman)
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> Physik lässt sich nicht überlisten.
> E = mc^2    -> m = E/c^2
wird dann tatsächlich im kondensator energie in masse umgewandelt resp. 
bei gebrauch wieder rückwärts? vor allem letzteres wäre sehr praktisch 
und in welche art von masse: blei, gold..?

Autor: dom (Gast)
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was bitte hat die masse der elektrons mir dem drehmoment zu tun???? hier 
ist das vom strom hervorgerufene magnetfeld von interesse!

Autor: David (Gast)
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In Elektromotoren macht man sich die Lorentzkraft zu nutze. Die wirkt in 
der Regel auf wesentlich mehr als ein Elektron, sondern auf ganz viele. 
Auch bei ganz vielen Elektronen ist da noch keine nennenswerte Masse, 
Lorentzkraft hingegen schon :)

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Master Snowman schrieb:
>> Physik lässt sich nicht überlisten.
>> E = mc^2    -> m = E/c^2
> wird dann tatsächlich im kondensator energie in masse umgewandelt resp.
> bei gebrauch rückwärts? vor allem letzteres wäre sehr praktisch und in
> welche art von masse: blei, gold..?

Hab gerade einen 1000µF Kondensator zerlegt.
Habe eine Perle gefunden. Der muss wohl noch geladen gewesen sein.

Autor: Schüler (Gast)
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Karl heinz Buchegger schrieb:
> Genauso wie es damals in der DDR 1989 war.
> Ein Einzelner erreicht nicht viel.
> Aber viele gemeinsam können es schaffen.

Ach so, jetzt kapiere ich es glaub ich. Darum müssen bei großen Motoren 
die Kabel auch dicker sein, damit alle Elektronen genug Platz dadrinnen 
haben, wenn sie vom Motor aus der Steckdose angesaugt werden?

Autor: Grrrr (Gast)
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Master Snowman schrieb:
> wird dann tatsächlich im kondensator energie in masse umgewandelt resp.
> bei gebrauch wieder rückwärts? vor allem letzteres wäre sehr praktisch
> und in welche art von masse: blei, gold..?

Ich hol mal Erdnussflips.

Autor: Andreas Ferber (aferber)
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David schrieb:
> Theoretisch schon. Praktisch ist das aber nicht messbar, denn ein
> Elektron wiegt ungefähr
> 9,109*10^-31 kg ...

Gerade daran liegt es aber nicht. Für jedes Elektron, das beim Laden in 
die eine Kondensatorplatte reinfliesst, fliesst am anderen Anschluss 
auch eines wider raus. Die Gesamtzahl an Elektronen im Kondensator 
verändert sich also nicht, egal ob er geladen ist oder nicht.

Allerdings wird beim Laden ein elektrisches Feld zwischen den Platten 
aufgebaut, dieses enthält Energie, und diese Energie entspricht einer 
Masse.

Andreas

Autor: V. (Gast)
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Grrrr schrieb:
> Ich hol mal Erdnussflips

Meinst Du, am Kondensator kann man Erdnussflipps kochen?

Autor: Valentin Buck (nitnelav) Benutzerseite
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Bei Durchschlägen müsste das doch schon möglich sein!

Autor: Schüler (Gast)
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stimmt es, dass ein kondensator platzen kann? wenn ja, warum?

Autor: Peter (Gast)
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Schüler schrieb:
> stimmt es, dass ein kondensator platzen kann? wenn ja, warum?

ist wie ein Luftballon, nach voll kommt kaputt.

Autor: Schüler (Gast)
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cool, und die "füllmenge" hängt von der draußen angelegten spannung ab?

Autor: Andreas Ferber (aferber)
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Schüler schrieb:
> stimmt es, dass ein kondensator platzen kann? wenn ja, warum?

Yepp, kann passieren. Wenn man den Kondensator immer weiter auflädt, 
dann werden irgendwann die Abstoßungskräfte zwischen den gleichartigen 
Ladungen in den Kondensatorplatten so groß, dass es die Platten 
zerreisst.

Wahrscheinlicher ist aber, dass der Kondensator vorher implodiert, 
wenn die Anziehungskraft zwischen den entgegengesetzt geladenen Platten 
zu groß wird. Das kann durchaus schon bei Kleinspannungen von nur 
einigen wenigen TV passieren, z.B. bei Materialfehlern in den 
Plattenaufhängungen.

Deshalb sollte man auch nie den Finger zwischen die Kondensatorplatten 
halten.

Andreas

Autor: Schüler (Gast)
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Andreas Ferber schrieb:
> Das kann durchaus schon bei Kleinspannungen von nur
> einigen wenigen TV passieren,

Was sind denn TV? Oder meinst Du einfach nur Volt?

Autor: Schüler (Gast)
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Andreas Ferber schrieb:
> Deshalb sollte man auch nie den Finger zwischen die Kondensatorplatten
> halten.

Könnte ich bei einem großen Schulkondensator zwischen den Platten eine 
Zigarette anzünden oder so?

Autor: mhh (Gast)
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Schüler schrieb:
> Könnte ich bei einem großen Schulkondensator zwischen den Platten eine
> Zigarette anzünden oder so?

In der Schule sollte das Rauchen doch verboten sein. Oder gibt es da 
neue Regeln?  :)

Autor: Schüler (Gast)
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sollte ja nur ein gedankenexperiment mit der zigarette sein. Ich könnte 
auch ein Stück Papier an einer Edelstahlpinzette dazwischen halten als 
zigarettenersatz, würde sich das entzünden?

Autor: Master Snowman (snowman)
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> Allerdings wird beim Laden ein elektrisches Feld zwischen den
> Platten aufgebaut, dieses enthält Energie, und diese Energie
> entspricht einer Masse.
das wort "entsprechen" ist korrekt, so wie zeit geld entspricht - aber 
geld ist nicht zeit, so wie energie nicht masse ist. im kondensator ist 
energie gespeichert und nicht masse, so wie ich im geldbeutel keine zeit 
habe sondern geld. ..der kondensator wird weder schwerer noch leichter, 
weil keine gewichtsänderung statt finded sondern eine energieänderung, 
weil der kondensator ein energiespeicher ist und kein massespeicher ;-) 
die argumentation, dass die energie in form von masse gespeichert wäre, 
würde die frage aufwerfen in welcher form von masse: blei, gold..

Autor: Andreas Ferber (aferber)
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Master Snowman schrieb:
> weil keine gewichtsänderung statt finded sondern eine energieänderung,

Das ist gerade der Witz an (diesem Punkt) der Relativitätstheorie, dass 
beides das gleiche ist. Jede Masseänderung ist eine Energieänderung, 
und /umgekehrt/.

Andreas

Autor: Andreas Ferber (aferber)
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Schüler schrieb:
> Was sind denn TV? Oder meinst Du einfach nur Volt?

http://de.wikipedia.org/wiki/SI-Pr%C3%A4fix

Andreas

Autor: Peter (Gast)
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Master Snowman schrieb:
> ..der kondensator wird weder schwerer noch leichter,

falsch denn

E=MC² besagt nun mal das Energie equivalent zu masse ist.

Da gibt es noch andere Sache bei den das so ist. Ein warmer Gegenstand 
ist schwerer als ein kalter Gegenstand (wenn beide sonst gleich sind). 
Weil der warme Gegenstand mehr Energie besitzt. Das man das ganze nicht 
mit einer Wage messen kann ist etwas anderes, aber brechenenbar ist es!

Autor: Master Snowman (snowman)
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aber nur, wenn geschwindigkeit im spiel ist...
neugierige frage: wodurch wird beeinflusst, ob gold oder blei entsteht?

Autor: Schüler (Gast)
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Master Snowman schrieb:
> ass die energie in form von masse gespeichert wäre,
> würde die frage aufwerfen in welcher form von masse: blei, gold..

also, blei soll ja giftig sein, ich nehme lieber das gold, da kann ich 
mir dann was schönes von kaufen, vielleicht eine neue uhr.

Autor: Andreas Ferber (aferber)
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Master Snowman schrieb:
> neugierige frage: wodurch wird beeinflusst, ob gold oder blei entsteht?

Das hängt davon ab, ob der Subraum links- oder rechtsdrehend ist.

Andreas

Autor: Peter (Gast)
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Master Snowman schrieb:
> aber nur, wenn geschwindigkeit im spiel ist...

wo kommt bei E=MC² eine Geschwindigkeit vor? C² ist eine Konstante. 
Geschwindigkeit ist eh relativ. Der Kondensator bewegt sich sogar recht 
schnell on von einen Kometen aus gesehen.

Autor: Schüler (Gast)
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Peter schrieb:
> Da gibt es noch andere Sache bei den das so ist. Ein warmer Gegenstand
> ist schwerer als ein kalter Gegenstand (wenn beide sonst gleich sind).
> Weil der warme Gegenstand mehr Energie besitzt. Das man das ganze nicht
> mit einer Wage messen kann ist etwas anderes, aber brechenenbar ist es!

Hmm, aber was ist denn dann mit der Entropie des warmen Gegenstandes? 
Wenn das höhere Energiepotential des Gegenstandes auf einer Aenderung 
des Gewichtes beruht? Nimmt dann auch die Entropie des warmen 
Gegenstandes zu oder ab?

Autor: Pit (Gast)
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Entropie nimmt ab.

Autor: Master Snowman (snowman)
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> C² ist eine Konstante.
in der theorie ja, in der praxis nein.

Autor: Christian H. (netzwanze) Benutzerseite
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Nix da. Energie kann nicht erzeugt, sondern nur umgewandelt werden. Wenn 
Du Gold oder Blei haben willst, musst Du irgend etwas anderes 
reinstecken
(bitte nicht die Nase). Anstelle etwas physikalisch hineinzustecken, 
kann auch etwas aus der Umgebung abgezogen werden; zum Beispiel die 
goldene Uhr des Lehrers, womit die Wahrscheinlichkeit, dass die Masse 
Gold ist, recht hoch ist.

Autor: Christian H. (netzwanze) Benutzerseite
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Master Snowman schrieb:
>> C² ist eine Konstante.
> in der theorie ja, in der praxis nein.

Alles ist konstant, es kommt lediglich auf die Betrachtungszeit an.

Autor: Kevin K. (nemon) Benutzerseite
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David schrieb:
> Theoretisch schon. Praktisch ist das aber nicht messbar, denn ein
> Elektron wiegt ungefähr
> 9,109*10^-31 kg ...

...und auf der anderen Seite fehlen durch Influenz die gleiche Zahl an 
Elektronen wieder. Danach bist du bei +-0g Masseveränderung.

David schrieb:
> In Elektromotoren macht man sich die Lorentzkraft zu nutze. Die wirkt in
> der Regel auf wesentlich mehr als ein Elektron, sondern auf ganz viele.
> Auch bei ganz vielen Elektronen ist da noch keine nennenswerte Masse,
> Lorentzkraft hingegen schon :)

Es ist nicht die Lorenzkraft, die einen Elektromotor zum Drehen bringt, 
sondern die Kraft auf Permittivitätsgrenzflächen.

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