mikrocontroller.net

Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Wieso filter ein Kondensator den Gleichspannungsanteil heraus?


Autor: Björn (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,

ich bin neu in Sachen Elektronik. Oftmals sehe ich in elektrischen
Schaltungen einen Kondensator am Eingang und am Ausgang der Schaltung.
Die Verwendung des Kondensator wird dann meist beschrieben mit der
Absicht den Gleichspannungsanteil heraus zu filtern. Wieso filtert er?

Aus meiner früheren Schulzeit weiß ich noch, dass ein Kondensator in
5Tau geladen ist und dann wie eine Unterbrechung wirkt.

Für mich klingt das widersprüchlich.

Wie wird der Kondensator dimensioniert, um den Gleichspannungsanteil zu
eliminieren? Gibt es hier ein Rezept?



Gruß
Björn

Autor: Wolfgang (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Björn schrieb:
> Aus meiner früheren Schulzeit weiß ich noch, dass ein Kondensator in
> 5Tau geladen ist und dann wie eine Unterbrechung wirkt.

Die 5Tau sind natürlich nur ein Daumenwert. Wenn man einen Kondensator 
über einen konstanten Widerstand auflädt, nähert sich die Spannung über 
dem Kondensator mit einer abklingenden e-Funktion an die Ladespannung 
an. Nach 5Tau ist der verbliebene Restfehler unter 0.7%.
https://de.wikipedia.org/wiki/Kondensator_(Elektrotechnik)#Ladevorgang

Gleichzeitig nimmt der Ladestrom exponentiell ab, was dann 
gleichbedeutend mit keinem Stromfluss für Gleichspannungsanteile ist.

Autor: KontiKondensator (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Im stationär eingeschwungenen Zustand (wenn der Kondensator also auf den 
steady state aufgeladen ist), dann fließt über den Kondensator kein 
Gleichstrom mehr. Die Ladungsbilanz muss ausgeglichen sein 
(Stromzeitfläche über eine Periode ist null). Der Kondensator lässt 
somit nur noch den Wechselanteil durch und blockt somit den DC Anteil.

Beim Einschwingen hat der natürlich noch nicht seine DC-Blocking 
Wirkung.

Autor: Björn (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
danke für die Antworten.

Die Ladungsbilanz muss ausgeglichen sein
(Stromzeitfläche über eine Periode ist null)


Könntest du Bitte diesen Satz mal genauer erläutern ?

Mir sagt Stromzeitflächse nichts! meinst du hiermit die Summe aus der 
positiven und negativen Halbwelle ?

Kannst du bitte mal das verhalten bildlich beschreiben ?


Gruß

Autor: KontiKondensator (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Björn schrieb:
> Könntest du Bitte diesen Satz mal genauer erläutern ?
>
> Mir sagt Stromzeitflächse nichts! meinst du hiermit die Summe aus der
> positiven und negativen Halbwelle ?
>
> Kannst du bitte mal das verhalten bildlich beschreiben ?

Der eingeschwungene Zustand beim Kondensator äußert sich dadurch, dass 
im Mittel keine Ladung zu bzw. abfließt. Ladung ist Strom über die Zeit 
integriert. Die Stromzeitfläche ist also nichts anderes als die Ladung. 
Zwei Begriffe, selbe Bedeutung. Und die Forderung, dass diese über eine 
Periode null sein soll, entspricht der obigen Aussage, dass eine 
Ladungsbalance im stationären Betrieb vorherrschen muss.

Deswegen kann im stationären Zustand kein Gleichstrom über den 
Kondensator fließen, sondern nur ein AC Strom. Der Gleichstrom würde 
bildlich gesehen weiter Ladung auf den Kondensator draufscheffeln und 
diesen weiter aufladen. Dies kann im eingeschwungenen Zustand nicht 
möglich sein. Ein AC Strom scheffelt genau so viel Ladung auf den 
Kondensator, wie auch wieder von diesem weggebracht wird. Die Ladung 
ändert sich im Mittel also nicht.

Da gilt: C=Q/U
Und wir gerade festgestellt haben, dass sich im Mittel die Ladung nicht 
ändert, kann sich auch die mittlere Spannung über dem C nicht ändern. Im 
Mittel ist diese gleich dem DC Wert, welcher eben durch den Kondensator 
geblockt wird. Die Kapazität wählt man im übrigen (afaik) normalerweise 
ausreichend groß, sodass sich die Spannung über dem C durch den AC-Strom 
nicht wesentlich ändert und man annehmen kann, dass die Spannung 
konstant bleibt.

Autor: Björn (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
vielen Dank...gut erklärt


Grüße

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.