fragen zu Kondensatoren

[Karin (Gast)]

hallo,
ich habe mal eine Frage zu Kondensatoren.
Wenn ich es richtig verstanden habe, ist ein Kondensator eine kleine 
Batterie. Nicht meckern, erst mich erklären lassen, wieso ich das denke.
Der Kondensator wir mit einer Spannung aufgeladen und sobald diese 
Spannung nicht mehr anliegt lädt sich der Kondensator ab und gibt 
Spannung ab. Diese Spannung ist aber nicht konstant, sondern nimmt 
'schnell' (im gegensatz zu einer Batterie) ab.
Auch an den Vdd pins eines Mikrocontrollers setzt man kondensatoren, 
damit der kontroller nicht zu viel spannung bekommt, da diese vom 
Kondensator aufgenommen wird.

Wenn ich jetzt einen Spannungsregler habe, welcher mir 5V gibt und der 
µC ebenfalls 5V benötigt, benötige ich dann überhaupt noch 
Kondensatoren?

ich habe gelernt 100nF zu nehmen. aber was sagt die einheit Farad 
eigentlich wirklich aus?

wäre die größe der Kondensatoren nicht egal (also größere)? Das würde ja 
nur bedeuten, dass diese nach Spannungsabnahme den controller etwas 
länger mit Spannung versorgen würden.

[Karll (Gast)]

Nein:
https://www.mikrocontroller.net/articles/Stromversorgung_f%C3%BCr_FPGAs

[Wolfgang R. (Firma: www.wolfgangrobel.de) (mikemcbike)]

kleine 100nF Kondensatoren sind in der Lage, innerhalb von Nanosekunden 
Energie zu liefern, da hat der dicke 100µF Elko aufgrund seiner 
bauartbedingten Induktivität noch nicht mal gemerkt, dass da was 
fehlt...

Daher puffert man kurze Schaltspitzen in digitalen Schaltungen mit 
kleinen keramischen Kondensatoren und fette Netzteile mit großen Elkos.

[Jan H. (jan_m_h)]

Der Kondensator fängt kurze Spannungseinbrüche ab. Den kannst du nicht 
einsparen, auch nicht mit einem Spannungsregler. Der Vergleich mit der 
Batterie hinkt, da die Batteriespannung nicht linear mit dem Ladezustand 
zusammenhängt, beim Kondensator schon. Funktionsprinzip ist auch ein 
Komplett anderes.

Größere Kondensatoren haben auch höhere Innenwiderstände und sind somit 
nicht mehr so gut als Abblockkondensatoren geeignet.

[Falk B. (falk)]

@ Karin (Gast)

>Der Kondensator wir mit einer Spannung aufgeladen und sobald diese
>Spannung nicht mehr anliegt lädt sich der Kondensator ab und gibt
>Spannung ab.

Naja. Nicht so ganz. Ein Kondensator entläd sich. Er lädt nich ab.

> Diese Spannung ist aber nicht konstant, sondern nimmt
>'schnell' (im gegensatz zu einer Batterie) ab.

Ja.

>Auch an den Vdd pins eines Mikrocontrollers setzt man kondensatoren,
>damit der kontroller nicht zu viel spannung bekommt, da diese vom
>Kondensator aufgenommen wird.

Nein. Der Kondensator verhindert keine Überspannung.

>Wenn ich jetzt einen Spannungsregler habe, welcher mir 5V gibt und der
>µC ebenfalls 5V benötigt, benötige ich dann überhaupt noch
>Kondensatoren?

Ja.

>ich habe gelernt 100nF zu nehmen. aber was sagt die einheit Farad
>eigentlich wirklich aus?

C = I * t / U

Wenn man 1A für 1s fließen läßt und dabei die Spannung um 1V steigt, hat 
der Kondensator 1F

>wäre die größe der Kondensatoren nicht egal (also größere)?

Nein.

> Das würde ja
>nur bedeuten, dass diese nach Spannungsabnahme den controller etwas
>länger mit Spannung versorgen würden.

Das ist zu 99% nicht deren Aufgabe. Kondensatoren müssen Pulsströme 
liefern.

https://www.mikrocontroller.net/articles/Kondensator#Entkoppelkondensator

[Sebastian V. (sebi_s)]

Karin schrieb:
> Auch an den Vdd pins eines Mikrocontrollers setzt man kondensatoren,
> damit der kontroller nicht zu viel spannung bekommt, da diese vom
> Kondensator aufgenommen wird.

Das ist grundlegend falsch. Ein Kondensator schützt einen 
Mikrocontroller nicht vor zu hoher Spannung. Es mag zwar einen kurzen 
Moment dauern bis der Kondensator sich aufgeladen hat aber dann liegt am 
Mikrocontroller genau die gleiche Spannung wie am Kondensator an.

[Pandur S. (jetztnicht)]

Je nach Kondensator bleibt die Ladung ohne Last verschieden lange drauf. 
Experimente haben gezeigt, dass zB auf einem Foliencap die Ladung 
waehrend Monaten erhalten bleibt.
diese Zeit wird durch den Parallel Widerstand charakterisiert.

[Knut B. (Firma: TravelRec.) (travelrec)]

Sebastian V. schrieb:
> Ein Kondensator schützt einen
> Mikrocontroller nicht vor zu hoher Spannung.

Kommt drauf an. Kurze Spannungsspitzen von Induktivitäten in der 
Schaltung oder durch statischen Entladungen von außerhalb, die sich auf 
die Betriebsspannungsleitungen auswirken, kann der / können die 
Kondensator(en) abfangen und so auch den Controller schützen.

[Harald W. (wilhelms)]

Karin schrieb:

> Wenn ich es richtig verstanden habe, ist ein Kondensator eine kleine
> Batterie.

Nicht alles was hinkt, ist ein Vergleich

> Der Kondensator wir mit einer Spannung aufgeladen

Nein, mit einem Strom.

> und sobald diese Spannung nicht mehr anliegt lädt sich
> der Kondensator ab

Nein.

> und gibt Spannung ab.

Nein.

> Auch an den Vdd pins eines Mikrocontrollers setzt man kondensatoren,
> damit der kontroller nicht zu viel spannung bekommt, da diese vom
> Kondensator aufgenommen wird.

Nein.

> was sagt die einheit Farad eigentlich wirklich aus?

Die "offizielle" Einheit für die Kapazität ist "Amperesekunden
pro Volt". Dieser Satz sagt sehr gut aus,was passiert, wenn
man Ströme in den Kondensator schickt bzw. welche entnimmt.

> wäre die größe der Kondensatoren nicht egal (also größere)? Das würde ja
> nur bedeuten, dass diese nach Spannungsabnahme den controller etwas
> länger mit Spannung versorgen würden.

Die Aufgabe dieser Kondensatorenist eine andere. Sie dienen nicht
als Puffer, wenn die Versorgung ausfällt. Deswegen ist es m.E.
auch völlig falsch, wenn man sie mit Batterien vergleicht.