Hallo, es gibt zwar hundert Seiten, die einem die Funktionsweise eins Kondensators erklären z.B. http://www.elektronik-kompendium.de/sites/grd/0205301.htm oder das Forum hier, aber irgendwie raff ichs nicht... Gegeben st ein Gleichstromschaltkreis mit konstanter Spannungsquelle Angenommen es können ein paar Elektronen von der negativ geladenen Platte durchs Dielektrikum auf die andere Platte "geschoben" werden, dann doch nur soviel, wie die Batterie auf der Anodenplatte abzieht, oder? Es müsste also meiner Meinung nach zu einem konstanten Stromfluss abhängig vom Wiederstand des Dielktrikums kommen, da die Batterie "als Pumpe wirkt" und nicht mehr Elektronen hinten rausgeschoben als vorne angesaugt werden. Oder stimmt das gar nicht? Gibt es u.U. eine Differenz an der Batterie von "emittierten" und "absorbierten" Elektronen? Danke Steffls
Ich stell mir das als mit folgendem Modell vor: Du hast ein Fass. Links und rechts ein Schlauch. In der Mitte des Fasses spannst Du eine Gummi-Membran. Im Prinzip fließt kein Wasser durch. Aber kurzzeitig kannst Du Wasser rein schieben, die Membran dehnt sich nur mehr und mehr. Dehnung der Membran = Spannung Wasserfluss = Strom
Hans M. schrieb: > Hallo, > es gibt zwar hundert Seiten, die einem die Funktionsweise eins > Kondensators erklären z.B. > http://www.elektronik-kompendium.de/sites/grd/0205301.htm oder das Forum > hier, aber irgendwie raff ichs nicht... > > Gegeben st ein Gleichstromschaltkreis mit konstanter Spannungsquelle > > Angenommen es können ein paar Elektronen von der negativ geladenen > Platte durchs Dielektrikum auf die andere Platte "geschoben" werden, > dann doch nur soviel, wie die Batterie auf der Anodenplatte abzieht, > oder? In einem idealen Kondensator gibt es keinen solchen Stromfluß bzw. Ladungstransport; die Platten/Elektroden werden als ideal isoliert angesehen. Der Beschriebene Effekt lässt sich in erster Annäherung durch eine Parallelschaltung von Kondensator und Widerstand modellieren; dort fliesst der Strom dann durch den Widerstand, aber immer noch nicht durch den Kondensator. > Es müsste also meiner Meinung nach zu einem konstanten Stromfluss > abhängig vom Wiederstand des Dielktrikums kommen, da die Batterie "als > Pumpe wirkt" und nicht mehr Elektronen hinten rausgeschoben als vorne > angesaugt werden. Ja, das gilt für nicht-ideale Kondensatoren (s.o.). Der Strom ist jedoch gering bzw. der Widerstand sehr hoch. > Oder stimmt das gar nicht? Gibt es u.U. eine Differenz an der Batterie > von "emittierten" und "absorbierten" Elektronen? Nein, die sind im Gleichgewicht. Zumindest wenn das Potential der Spannungsquelle gleich bleibt. Beim Aufladen des Kondensators wandern Elektronen auf die Kathode, die sich dadurch negativ auflädt. Die Spannungsquelle pumpt gleichzeitig Elektronen von der Anode ab, die sich dadurch positiv auflädt. Das ganez geht so lange, bis sich ein Gleichgewichtszustand eingestellt hat, und kein Strom mehr fliesst bzw. nur noch der minimale Strom durchs Diielektrikum fliesst, sich die Potentialdifferenz zwischen den Platten nicht weiter ändert. Der Stromfluß beim Auf/Entladen geschieht also nicht durch den Kondensator, auch wenn's von aussen so aussieht.
Noch ausführlicher als da gehts zum Thema Kondensator kaum: http://www.elektronikinfo.de/strom/kondensatoren.htm
> Der Stromfluß beim Auf/Entladen geschieht also nicht durch den > Kondensator, auch wenn's von aussen so aussieht. http://de.wikipedia.org/wiki/Verschiebungsstrom
moin Der Zufluss an Elektrizitätsmenge dauert nur solange bis die Gegenspannung des Kondensators der anliegenden Spannung das Gleichgewicht hält. Mit dem Entstehen der Gegenspannung bildet sich im Dielektrikum ein elektrisches Feld. Die im elektrischen Feld wirsamen Kräfte verursachen dabei eine sogenannte dielektrische Verschiebung... Durch die Verschiebung treten innerhalb des Atomverbandes elastische Gegenkräfte auf , die versuchen, die Elektrizitätsteilchen wieder in ihre ursprüngliche Lage zurückzuziehen.Sind diese Gegenkräfte so groß geworden, daß sie der angelegten Spannung gerade das Gleichgewicht halten,dann hört die Verschiebung auf,der Kondensator wird nicht weiter aufgeladen. Soll der Kondensator weitere Energie aufnehmen , so muss die anliegende Spannung vergrößert werden... alles klar ;-)
Johann L. schrieb: > Beim Aufladen des Kondensators wandern Elektronen auf die Kathode, die > sich dadurch negativ auflädt. Die Spannungsquelle pumpt gleichzeitig > Elektronen von der Anode ab, die sich dadurch positiv auflädt. ok...Danke. Aber das heißt ja, dass ich meine alte Faustregel "Stromkreis muss immer geschlossen sein" über Bord werfen kann, oder? Laut deiner Erklärung müsste in einem langen Kabel mit der gleichen Masse wie die Platten des Kondensators genausoviel Elektronen verschoben werden wie im Kondensator. Könnt ichs mir also theoretisch sparen die ersten paar Sekunde oder ms bei kleinen Verbrauchern (LEDs) die Anode der Batterie anzuschließen und sie würde trotzdem leuchten? @wuluwulu: Interessant, was sich bei Bildung der Gegenspannung auf molekularer Ebene abspielt, aber eigentlich will ich wissen, warum die Gegenspannung entsteht. Trotzdem Danke... mfg Steffls
Steffls3000 schrieb: > Johann L. schrieb: > Laut deiner Erklärung müsste in einem langen Kabel mit der gleichen > Masse wie die Platten des Kondensators genausoviel Elektronen verschoben > werden wie im Kondensator. Genau so ist es. Diese sog. Kabelkapazität wird auch von den Kabelherstellern angegeben.
Physikalische Betrachtung: Plattenkondensator C = Q/U = D*A/U = eps*eps0*E*A/(E*d) = eps*eps0*A/d eps0 ist Polarisierbarkeit des Dielektrikums. Es ist die Eigenschaft der Materie .. der Elektronenwolke der Elemente .. sich "auszulenken" .. vermittelt durch E-Feld Anziehung der Nachbarsplatte. Je Auslenkungsfreudiger, desto mehr Ladung wird durch die Elektronenwolke "gebunden" (wie an der "Feder") und desto mehr Ladung kann pro Volt hineingepumpt werden. Damit ist die Kapazität C grösser. http://de.wikipedia.org/wiki/Dielektrikum Zur mathematisch Betrachtung ist dagegen der Standpunkt i = C*dU/dt anschaulicher. Will man konstanten Strom aus dem C "ziehen", muss dU/dt konstant abnehmen. Wie schafft man das? Entlädt man mit konstantem R U/R = -C*dU/dt U = -R*C dU/dt U(t) = U(t=0)*exp(-t/(R*C)) Will man konstant entladen, muss R (konstant, unter Vorbehalt) abnehmen.
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