Hallo,
habe ich das richtig verstanden (verschiedene Tutorials, Büche, usw.) :
Ein Kondensator kann theoretisch niemals 100%ig aufgeladen sein ?
Warum ist das denn so (bitte jetzt nicht die hochmathematische
herleitung), wie kann das allgmeinverständlich (!) erklärt werden?
Das reale Kondensatoren Leckströme haben und außerdem in der praktischen
Anwendung 99,97% mit 100% gleich zu setzen ist bitte ich mal außen vor
zu lassen -
Danke
Laie
Definiere mal, was ein voller Kondensator ist. Ist er voll, wenn er seine maximal zulässige Spannung erreicht hat?
Laie schrieb: > Ein Kondensator kann theoretisch niemals 100%ig aufgeladen sein ? Das kann man so nicht sagen. Was ist 100% aufgeladen? Ein mit einer realen Spannungsquelle geladener Kondensator kann theoretisch nie die angelegte Spannung erreichen. Das liegt daran zum Laden des Kondensators Ladung auf den Kondensator fließen muss. Dieser Ladungsfluss ist der Strom. Der Strom hängt wiederum von der Differenz zwischen angelegter Spannung und Kondensatorspannung und dem Widerstand ab. Wird die Kondensatorspannung langsam höher, wird der Strom kleiner und damit wird der Kondensator langsamer aufgeladen. Er wird aber weiter aufgeladen und dadurch steigt die Spannung weiter an. Damit sinkt wieder die Differenz und der Strom wird noch kleiner. So wird die Ladegeschwindigkeit immer kleiner und der Kondensator erreicht nie die angelegte Spannung. Hat man theoretisch eine Spannungsquelle ohne Innenwiderstand und einen idealen Kondensator, kann dieser aber auf die angelegte Spannung aufgeladen werden.
>gter Spannung und >Kondensatorspannung und dem Widerstand ab. Wird die Kondensatorspannung >langsam höher, wird der Strom kleiner und damit wird der Kondensator >langsamer aufgeladen. Er wird aber weiter aufgeladen und dadurch steigt >die Spannung weiter an. Damit sinkt wieder die Differenz und der Strom >wird noch kleiner. So wird die Ladegeschwindigkeit immer kleiner und der >Kondensator erreicht nie die angelegte Spannung. Das ist nicht so richtig richtig. Das bezieht sich auf DEN EINEN SSpezialfall, der in Schulen etc gelehrt wird: Der Kondensator wird über einen Widerstand mit konstanter Spannung geladen. Dann und NUR DANN gilt, das er diese Spannung (theoretisch) nie erreichen kann. Deshalb sagt man praktisch, nach fünf tau, also bei 99,... % sei er "voll". Aber mit Voll meint man hier die Ladespannung. Leider brechen die Lehranstalten alle hier ab... Man kann Cs aber auch mit einem konstanten Strom laden. Dann steigt die Spannung linear an, bis die Konstantstromquelle an ihre Grenzen stösst. Das einzige, was beim C immer gilt, ist deren Verhalten: ic(t) du(t) ------- = ------- C dt Diese Formel solltest Du verinnerlicht haben. Sie besagt: Umso mehr Strom in den C rein(raus)fliesst, um schneller steigt(sinkt) dessen Spannung. Im obigen Beispiel sinkt dieser Strom über die Zeit, weil der Strom durch die Spannung über R bestimmt wird. Das hat aber erstmal nicht direkt was mit dem Verhalten eines Cs zutun.
Matthias Lipinsky schrieb: > Das ist nicht so richtig richtig. > > Das bezieht sich auf DEN EINEN SSpezialfall, der in Schulen etc gelehrt > wird: Genau das habe ich oben geschrieben: Dussel schrieb: > Ein mit einer realen Spannungsquelle geladener Kondensator kann > theoretisch nie die angelegte Spannung erreichen. Und darauf bezieht sich die Erklärung. Matthias Lipinsky schrieb: > Man kann Cs aber auch mit einem konstanten Strom laden. Und da kommt dann wieder die Frage ins Spiel: Dussel schrieb: > Was ist 100% aufgeladen?
Zur Kondensaatorufldung ist dieses Video und die Videos der Folgeartikel ganz interessant: http://et-tutorials.de/5569/kondensatoraufladung/
Mit eine (idealen) Spule kann man eine (idealen) Kondensator aus einer (idealen) Spannungsquelle sogar zu 200% laden, wenn man in % das Spannungsniveau im Vergleich zur Spannungsquelle nimmt.
Welch ein unnützer Thread! Mein Auto erreicht auch nach 1000 Km Vollgas nie die Endgeschwindigkeit, leider... Man sollte sich wirklich eingehender mit dieser Thematik befassen, und dabei vor sich hin altern.
Kistenkalle schrieb: > Man sollte sich wirklich eingehender mit dieser Thematik befassen, und > dabei vor sich hin altern. Auch du wirst dein volles Alter niemals erreichen... jedenfalls subjektiv gesehen. Gruss Reinhard
Laie schrieb: > Warum ist das denn so (bitte jetzt nicht die hochmathematische > herleitung), wie kann das allgmeinverständlich (!) erklärt werden? Es kann nur"hochmathematisch" erklärt werden. Es erfolgt nach der e-Funktion, und ein Kondensator lädt sich nur im Unendlichen. Du hast eine theoretische Frage gestellt, und das ist die Antwort. In der Praxis kann man Kompromisse machen.
Dussel schrieb: > Hat man theoretisch eine Spannungsquelle ohne Innenwiderstand und einen > idealen Kondensator, kann dieser aber auf die angelegte Spannung > aufgeladen werden. Dabei fliesst aber ein unendlich grosser Strom. Deshalb ist diese Vereinfachung nicht zulässig. Gruss Harald
Klar kriegt man einen Kondensator voll! So wie man eine Badewanne voll kriegt. Irgenwann läuft sie über und dann kann man beruhigt das Wasser abdrehen. Doof ist nur, dass bei Kondensatoren das "Überlaufen" leider auch ihr Leben als Kondensator beendet... :-( Macht man das vorsichtig mit einem "selbstheilenden" Typ, kriegt man ihn auch nur EINMAL so voll. Danach ist sein Fassungsvermögen geringer. Hachje, manche Menschen beladen sich mit schlimmen Problemen...
Michael_ schrieb: >Es kann nur"hochmathematisch" erklärt werden. >Es erfolgt nach der e-Funktion, und ein Kondensator lädt sich nur im >Unendlichen. Du hast eine theoretische Frage gestellt, und das ist die >Antwort. In der Praxis kann man Kompromisse machen. Nix da mit Unendlich! Die Ladezeit einer Schaltung aus R und C beträgt: t=R*C*ln(U*C/e)
>Die Ladezeit einer Schaltung aus R und C beträgt: >t=R*C*ln(U*C/e) Erklärung? Folgende Annahme: R=1k C=1mF => T=1sek gewünschte Kondensatorspannung: 1V => t = 36sek. Das soll stimmen?
Ich weiß, ihr werdet mich hassen, aber jetzt muss es doch mal mathematisch zur Sache gehen. Jeder kennt die e-funktion denen der Spannungsverlauf folgt und deswegen praktisch nie die Spannung erreicht wird. Nun lädt man den Kondi doch aber überen einen Widerstand (der das Problem verusacht). Der Widerstand kann doch aber auch das Problem lößen, oder? Man nehme das Temeratur-Rauschen des Widerstandes -> Dieses Rauschen impliziert Spannungsamplituden über und unter dem theoretischem Niveau. Die e-funktion nähert sich unenedlich nahe an die Soll-Spannung an - also kommt man definitiv in den Bereich, des Rauschens. In diesem Moment ist der Kondensator doch auch theoretisch voll, oder? Immerhin ist irgendwann der Zustand erreicht, dass ein "Rausch-Spike" den Kondensator auf die volle Spannung auflädt, und danach fließt kein Strom mehr in den Kondensator. Das einzige was weitergeht, ist das Rauschen - jedoch nun mit dem Erwartugnswert = 0. Also... bleibt der kondensator auf gleicher Spannung. Praktisch ist ein Kondensator also je nach außentemperatur definitiv komplett aufladbar.
>>Die Ladezeit einer Schaltung aus R und C beträgt: >>t=R*C*ln(U*C/e) >Erklärung? Die Aufladung ist spätestens dann beendet wenn der noch nötige Ladungstransfer kleiner als die Elementarladung (e=1.602e-19As) wird.
Ralf schrieb: >>>Die Ladezeit einer Schaltung aus R und C beträgt: >>>t=R*C*ln(U*C/e) > >>Erklärung? > > > Die Aufladung ist spätestens dann beendet wenn der noch nötige > Ladungstransfer kleiner als die Elementarladung (e=1.602e-19As) wird. Kann man die nicht spalten? Atome spaltet man doch auch. :-) Gruss Harald
Hallo, einfach mal da gucken. http://de.wikipedia.org/wiki/Tantal-Elektrolytkondensator Wird also nie zu 100% gelingen, je nach Situation und Bauform, fällt aber im wahren Leben nicht wirklich auf. Gruß MURKEL
Ralf schrieb: > Die Aufladung ist spätestens dann beendet wenn der noch nötige > > Ladungstransfer kleiner als die Elementarladung (e=1.602e-19As) wird. wieso? Potentialdifferenz müsste doch trotzdem da sein, das nächste Elektron wird sich schon irgendwann auf den Weg in den Kondensator machen. Nur danach entlädt er sich wieder irgendwann um ein Elektron...
Die Badewanne ist eigentlich eine gute Veranschaulichung für das Laden mit Konstantstrom.
>Die Badewanne ist eigentlich eine gute Veranschaulichung für das Laden >mit Konstantstrom. Hihi.. und solange genug Spannung da ist, also der Wasserhahn hoch genug hängt, wird selbige auch voll.
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