Kondensator und Widerstand in Parallelschaltung

[Björn (Gast)]

Hi,

ich habe eben eine solche Schaltung mit Gleichspannung per LT spice 
simuliert, und komme auf Ausgangswerte die ich leider nicht 
nachvollziehen kann. Vielleicht könntet ihr mir sagen welche 
Ausgangswerte man zu verschiedenen Zeitpunkten zu erwarten hat

Hier mal mein Verständnis zu dieser Schaltung, ihr könnt mich ja 
korrigieren, falls es falsch ist ;)

In den Kondensator fließt zum Zeitpunk Tau = 0 der maximale Strom, an 
dem Widerstand sollte keine Spannung abfallen. Der Spannungs Verlauf am 
Kondensator sollte entgengesetzt zum Strom sein d.h. der Strom wird 
weniger und die Spannung nimmt bis zum Zeitpunkt Tau=5 zu! Zu diesem 
Zeitpunkt wirkt der Kondensator wie ein unendlicher Widerstand und der 
gesamt Strom sollte nun über den Widerstand fließen.

Wie verhält sich der Widerstand während des Ladevorgangs am Kondensator, 
wie würde die Spannungskurve etwa aussehen ?

[der mechatroniker (Gast)]

Aus dem Kopf, ohne Simulation:

Der stationäre Endwert, auf den der Kondensator aufgeladen wird, ergibt 
sich aus der Quellspannung und dem Spannungsteilerverhältnis Widerstand 
<-> Innenwiderstand der Quelle. Bsp.

5 V Quelle
"dein" Widerstand = 1 kOhm
Innenwiderstand = 1 Ohm

gibt 4,995 V als Endwert

Der Anfangsstrom ergibt sich aus der Quellspannung und deren 
Innenwiderstand (im Beispiel also 5A!), unabhängig von deinen Werten

Die zeitliche Skalierung hängt von den Bauteilwerten ab.

[der mechatroniker (Gast)]

Nachtrag: Bei Annahme einer idealen Spannungsquelle ohne Innenwiderstand 
geht das ganze natürlich wegen des unendlich hohen Anfangsstroms schief.

[Kevin K. (nemon)]

wenn die anfangsbedingung Uc=0V ist, ist der zeitliche verlauf dann U(t) 
= Iq* R * (1- e^(Rt/C).
wenn du ein netzteil hast, dass dir nicht bei <1A einbricht und 
kapazitäten, die nicht gerade im farad-bereich liegen, sollte der 
anfangsstoßstrom nicht sooo schlim sein.

nachtrag: natürlich geht das nur bei einer STROMquelle, dass ein 
stationärer endwert erreicht wird. bei einer spannungsquelle wird sofort 
der statische endwert erreicht und der kondensator lädt sich durch einen 
quasi unendich großen stromburst auf. das wird dir spie auch so 
simulieren, falls du keine innenimpedanz an der quelle, oder in den 
kabeln vorgibst. wenn du eine REIHENschaltung an eine spannungsquelle 
schlierßt, hast du einen verlauf von U(t) = Uq / R * (1- e^(Rt/C). in 
diesem fall wird bei einer stromquelle nie der statische endwert 
erreicht, da der kondensator sich bis "ins unendliche" auflädt, also bis 
er durchschlägt, oder deine quelle nicht mehr spannung liefern kann.