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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Aufladen eines Kondensators


Autor: Gerd U. (Gast)
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Hallo,

ich schließe einen Kondensator von 10*10^-6 Farad an eine STROMQUELLE 
von 0,5 Ampere an.

Einmal handelt es sich um einen Kondensator der ideal angenommen wird
und einmal einen der einen Vorwiderstand von 0.05 Ohm hat.

Ich habe die folgendes in einer Rechnung herausgebracht wie lange es 
dauert bis sich der Kondensator auf 15 Volt aufgeladen hat.

Idealer Kondensator =  3 * 10^-4  Sekunden
Kondensator mit Vorwiderstand = 3,2 * 10^-6  Sekunden


Kann dieses Ergebnis stimmen, da ich dachte ein Kondensator mit 
Vorwiderstand braucht zum Aufladen immer länger als ein ideal 
angenommener??
oder ist es ein Irrtum im Zusammenhang mit der Stromquelle?

Autor: PIC Nico (eigo) Benutzerseite
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Wenn ein Kondensator ideal ist, dann nimmt man an, dass das Dielektikum 
einen unendlich hohen Widerstand hat. Real ist das eben nicht der Fall, 
darum entlädt er sich auch mit der Zeit. Das hat aber nichts mit dem 
Vorwiderstand zu tun.

Lieben Gruß, Nico

Autor: JensM (Gast)
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Deine Rechnung ist falsch.

Mit einer Idealen Stromquelle sind die Zeiten gleich.

Der Widerstand erscheint in der Berechnung nicht.

Gruss JensM.

Autor: Martin (Gast)
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Bitte präzisieren!

Für IDEAL & REAL:

Poste deine Berechnungen. Poste beide "Schaltpläne".

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Gerd U. schrieb:
> Idealer Kondensator =  3 * 10^-4  Sekunden
> Kondensator mit Vorwiderstand = 3,2 * 10^-6  Sekunden
Ein Kondensator mit Vorwiderstand wird niemals schneller voll als 
einer ohne Widerstand... :-o

> Einmal handelt es sich um einen Kondensator der ideal angenommen wird
C*U=I*t --> t = C*U/I = 10uF*15V/0,5A = 300us.
> und einmal einen der einen Vorwiderstand von 0.05 Ohm hat.
braucht genau gleich lang, denn es ist ja ein konstanter Strom!!!
ABER:
Wenn jetzt aber der Widerstand im Kondensator ist, dann wird beim 
Laden die Spannung an den Kondensatorklemmen zu dem Zeitpunkt 300us 
bereits um 0,05Ohm*0,5A höher sein, damit also 15,025V betragen.
In diesem Fall müsstest du fragen: wie lange dauert es, diesen inneren 
Kondensator auf 14,975V aufzuladen? Dann wäre die Klemmenspannung 
tatsächlich 15V.

Und diese Zeit ist um den Faktor 15/14,975 kleiner, also 299,5us.

Autor: Steffen Warzecha (derwarze)
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Wie hast Du das gerechnet?

Wenn Die Stromquelle nur 0,5A liefert hat der Widerstand von nur 0,05Ohm 
gar keinen Einfluss.

Autor: Gerd U. (Gast)
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An einen idealen Kondensator C= 10 microFarad

...




dannach Berechnung...

Autor: Gerd U. (Gast)
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> Und diese Zeit ist um den Faktor 15/14,975 kleiner

Ja das kommt ja fast hin...

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Nehmen wir mal den idealen Kondensator:
    __________
   |          |   
   |          o   |           o = Kondensatoranschlussdraht
   |          |   |
   |          |   |
   ^          |   |
  I=0,5A     ===  |  Uc = 15V
   |          |   |
   |          o   V
   |__________|   
Soweit alles klar?

Gut, jetzt den realen mit seinen 2 Anschlussdrähten. Der Innenwiderstand 
ist, um seinem Namen gerecht zu werden, im Kondensator eingebaut:
    __________
   |          |   
   |          o          |           o = Kondensatoranschlussdraht
   |          |          |
   |          -          |
   |      Ri | | Uri=    |
   |         | | 25mV    |
   |          -          |
   ^          |          |
  I=0,5A  Ci ===  Uci=   |  Uc = 15V
   |          |  14,975V |
   |          o          V
   |__________|   


Gerd U. schrieb:
> Ja das kommt ja fast hin...
Nur ist bei dir der Rechenweg im 2. Fall komplett falsch.
Und 3,2us sind mitnichten 299,5us... :-o

Autor: PIC Nico (eigo) Benutzerseite
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Ein realer Kondensator hat einen "Parallel Widerstand" oder hab ich die 
Fragestellung falsch verstanden?

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Nicolas M. schrieb:
> Ein realer Kondensator hat einen "Parallel Widerstand" oder hab ich die
> Fragestellung falsch verstanden?
Mag sein, aber wieso ist der hier interessant? In den Datenblättern ist 
immer der ESR (Serienwiderstand) angegeben...


BTW: Und wenn es so wäre, dass ein Parallelwiderstand gemeint wäre, dann 
würde die Antwort lauten: Er erreicht nie die 15V. Denn 0,5A*0,05Ohm 
ergeben 25mV. Und das wäre dann auch die maximale Spannung am 
Kondensator.

Autor: Gerd U. (Gast)
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Ja okey alles verstanden,
also ist eine Verwendung der e-Funktion wie sie bei Schaltvorgängen 
verwendet wird nicht erforderlich...

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Gerd U. schrieb:
> also ist eine Verwendung der e-Funktion wie sie bei Schaltvorgängen
> verwendet wird nicht erforderlich...
Nein, die ist nur bei konstanter Spannung und einem Widerstand 
anwendbar.

Autor: Gerd U. (Gast)
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Okey dann hab ichs kapiert...


Danke

Autor: PIC Nico (eigo) Benutzerseite
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Okay, dann hab ich es missverstanden. Danke =)

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