Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Kondensator parallel


von Anton Gric (Gast)


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Hallo,

ein Kondensator wird durch eine Batterie auf U geladen. Nun wird die 
Batterie getrennt und wir nehmen zwei Fälle an:

FALL 1: es wird ein leerer zweite Kondensator gleicher Kapazität dem 
Kondensator parallel zugeschaltet.

FALL2: es wird ein geladener zweiter kondensator gleicher Kapazität dem 
kondensator parallel zugeschaltet.

Wie verändert sich die für jeden Fall einzeln

A)Spannung
B)Ladung
C)Kapazität
D)gespeicherte Energie.

Meine Vermutung

Fall 1:
U 1/2
Q bleibt
C 1/2
W1/2

Fall 2:
U bleibt
Q x2
C x2
W x2

Ist meine Vermutung korrekt und könnte mir bitte einer erklären wie das 
zustande kommt.

Nur zur Info ich bin E Technik Ersti und das ist alles für mich Neuland.

Danke schonmal für die freundlichen Antworten

Lg AG

: Verschoben durch Moderator
von Jessie (Gast)


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Kann mir bitte jemand ne Antwort geben ?

von Georg M. (g_m)


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Anton Gric schrieb:
> C 1/2

Weswegen?

von Anton Gric (Gast)


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Weil U halbiert wird. Ist es Falsch? Ich verstehe es nicht so richtig 
könntest du mir vielleicht sagen wieso wenn es Falsch ist.

von Stefan U. (stefan_032)


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In beiden fällen wird die kapazität verdoppelt. Fall 1: ladung konstant. 
Fall2: ladung doppelt im vergleich zum einen kondensator. Vorrausgesetzt 
die spannung ist die gleiche.
Mit den bekannten formeln kannst jetzt die spannung und energie für 
beide fälle ausrechnen.
Als Hilfe reicht dass.

von Anton Gric (Gast)


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Warum ist die Ladung konstant im ersten Fall.
Q=C*U, C verdoppelt sich doch aufgrund der Parallelschaltung.

von Georg M. (g_m)


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Anton Gric schrieb:
> Warum ist die Ladung konstant im ersten Fall.

Weil die Elektronen bei diesem Experiment nicht verschwinden und nicht 
entstehen.

von Stefan U. (stefan_032)


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Ladung bleibt im System. Stell die gleichung nach U um. Du erhällst 
halbe Spannung bei doppelter Kapazität

: Bearbeitet durch User
von voltwide (Gast)


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Die Sache ist nicht so einfach, wie sie auf den ersten Blick erscheinen 
mag.
Die Ladungserhaltung ist ein naheliegender Ansatz. Aber - gehen wirklich 
keine Elektronen verloren beim Umladen?
In einer realen Schaltung ist der LeitungsWiderstand nie Null, und damit 
ist der Umladevorgang schon mal verlustbehaftet.
Wieviel Verluste entstehen dabei? Soweit ich mich erinnere, geht in dem 
Vorwiderstand dieselbe Leistung verloren, die anschließend im 
Kondensator gespeichert ist. Wobei der Betrag des Widerstandes keine 
Rolle spielt, ein beliebig kleiner Widerstand "verheizt" also ebensoviel 
wie ein großer Widerstand, nur die Umladezeiten ändern sich hierbei.
Soweit die erste Möglichkeit.
Ersetzt man aber den reellen Widerstand durch eine Induktivität, so 
erfolgt die Umladung im Idealfall verlustfrei - und wir sind beim 
Schwingkreis gelandet.

von voltwide (Gast)


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edit: ersetze Leistung durch Energie

von Stefan U. (stefan_032)


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Ich denke bei so einer Aufgabe geht es eher um ideale Systeme.

von Anton Gric (Gast)


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Stefan U. schrieb:
> Ich denke bei so einer Aufgabe geht es eher um ideale Systeme.

Ja für mich als Anfänger sollte ich erst die einfachen Sachen 
(Grundlagen) verstehen.

von Georg M. (g_m)


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voltwide schrieb:
> Die Ladungserhaltung ist ein naheliegender Ansatz. Aber - gehen wirklich
> keine Elektronen verloren beim Umladen?

In unserem Teil des Universums schon.
Ob es anderswo anders ist, kann ich nicht sagen.

von Pascal (Gast)


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voltwide schrieb:
> Aber - gehen wirklich keine Elektronen verloren beim Umladen?
> In einer realen Schaltung ist der LeitungsWiderstand nie Null, und damit
> ist der Umladevorgang schon mal verlustbehaftet.
Ladungen können nicht erzeugt oder vernichtet werden. Bei zwei 
Kondensatoren parallel ist die Fläche der Platten sozusagen einfach 
vergrößert. Die Ladungsmenge darauf ist dieselbe.
Energie (E) kann in eine andere Energieform umgewandelt werden. In einer 
realen Leitung, die einen ohmschen Widerstand besitzt, wird Arbeit  (W) 
verrichtet. Diese ist sehr klein. Elektrische Energie wird in 
Wärmeenergie umgewandelt.
voltwide schrieb:
> Wieviel Verluste entstehen dabei? Soweit ich mich erinnere, geht in dem
> Vorwiderstand dieselbe Leistung verloren, die anschließend im
> Kondensator gespeichert ist.
Leistung wird nicht gespeichert. Dir fehlen echt alle physikalischen 
Grundlagen. Leistung ist Energie pro Zeit (P=E/t). Die Energie, die beim 
Laden eines Kondensators über einen Widerstand in Reihe aufgewendet 
wird, ist kleiner als die, die nachher in ihm gespeichert ist. Ein Teil 
wird am Widerstand in Wärme umgewandelt.
Aber der TE hat nichts von einem Aufladeprozess gesagt. Der C ist 
bereits aufgeladen (im zweiten Fall der andere auch).
voltwide schrieb:
> Wobei der Betrag des Widerstandes keine Rolle spielt, ein beliebig
> kleiner Widerstand "verheizt" also ebensoviel wie ein großer Widerstand,
> nur die Umladezeiten ändern sich hierbei.
naja
P=E/t
dieselbe Energie, die im Kondensator gespeichert wird, bei längerer Zeit 
(U=R*I, Q=I*t einsetzen -> U=R*Q/t (Q=Ladungsmenge)
1. die Ladungsmenge bleibt erhalten -> Q konstant
2. R laut "voltwide" größerer oder kleinerer (Betrag)
3. U konstant
-> nur R und t variabel
nach t umstellen und in 1. Formel einsetzen:
P=(E*R*Q)/U
Was passiert nun wenn R größer ist mit der Leistung P?
Sie wird größer.
Die Ladezeit dann auch größer.
Tau (=R*C) gibt an, wann der Kondensator bis auf 1/e (Eulersche Zahl) 
der endgültigen Spannung geladen ist. wenn R doppelt so groß ist, ist 
die Zeit es ebenfalls. Also Ja.
voltwide schrieb:
> Ersetzt man aber den reellen

du meinst doch wohl "real" und nicht die reellen Zahlen?

 Widerstand durch eine Induktivität, so
> erfolgt die Umladung im Idealfall verlustfrei

Spulen besitzen auch einen ohmschen Widerstand. IMMER. Nur die nicht 
reale, ideale Spule hat keinen.

 - und wir sind beim
> Schwingkreis gelandet.

1. Gehst du nun auf einmal davon aus, dass L (die Spule) parallel zum C 
(Kondensator) geschaltet ist. Der Widerstand R war aber laut dir in 
Reihe...

2. ich glaube nun, du meintest einen Widerstand zwischen den beiden 
Kondensatoren. Das hat der TE wie gesagt aber nicht gesagt. und , bei 
einem Schwingkreis wird der Kondensator ständig anders herum gepolt 
wieder aufgeladen. Der C entlädt sich über L, Magnetfeld wird erzeugt, 
Spule induziert in sich selbst durch abfallendes Magnetfeld und 
abfallenden Strom entgegengesetzt eine Spannung, C lädt sich anders 
herum auf...
Das war nie gemeint.
Und das wäre sozusagen ein Schwingkreis mit zwei CS in Reihe, wobei der 
eine (nicht) vorgeladen ist.
Irrsinn!

Um nun dem TE zu helfen:

Anton Gric schrieb:
> FALL 1: es wird ein leerer zweite Kondensator gleicher Kapazität dem
> Kondensator parallel zugeschaltet.

Anton Gric schrieb:
> Wie verändert sich die für jeden Fall einzeln
> A)Spannung B)Ladung C)Kapazität D)gespeicherte Energie.

A) U=Q/C -> Q/(2*C)=1/2U
B) Q=Q
C) C=C1+C2, da C1=C2 C=2*C
D)E=1/2 *C*U^2 -> E=1/2 * 2*C * ( U/2 )^2=C* (U^2)/4=1/2* 
(1/2*C*U^2)=1/2*E

Anton Gric schrieb:
> FALL2: es wird ein geladener zweiter kondensator gleicher Kapazität dem
> kondensator parallel zugeschaltet.

Anton Gric schrieb:
> Wie verändert sich die für jeden Fall einzeln
> A)Spannung B)Ladung C)Kapazität D)gespeicherte Energie.

Sry, aber das kommt darauf an, ob du + an - oder + an + machst.

Anton Gric schrieb:
> Fall 2:
> U bleibt Q x2
> C x2
> W x2

unter der Annahme dass + an + und - an - kommt ist alles korrekt.
versuche so rechnen zu lernen wie ich bei Fall 1 um es korrekt 
physikalisch und mathematisch zu beweisen.
Leite dir aus grundlegenden Formeln wie P=E/t mit den anderen Formeln 
z.B. für einen Kondensator durch einsetzen andere Formeln her. Versuche 
es. Es wird dir helfen.

ach ja, bitte nimm E statt W für die Energie
W wird nur verwendet, wenn dieser "Joule-Betrag an Energie" in einen 
andere Energieform umgewandelt wird.

Viele Grüße
Pascal

P.S. Wenn du noch Fragen hast, stelle sie. Ich werde sie dir korrekt 
beantworten ;)

von Pascal (Gast)


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Pascal schrieb:
> Die Energie, die beim Laden eines Kondensators über einen Widerstand in
> Reihe aufgewendet wird, ist kleiner

edit: größer natürlich

von voltwide (Gast)


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Pascal schrieb:
> Leistung wird nicht gespeichert. Dir fehlen echt alle physikalischen
> Grundlagen.

Hatte ich korrigiert. Wer lesen kann, ist klar im Vorteil.
Wer sich kurz fassen kann, auch

von Pascal (Gast)


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sry ich habe nunmal etwas Zeit aufgewendet um eine richtige Antwort zu 
geben..
Wer kein Buch freiwillig in die Hand nimmt und liest bist wohl eher Du.

von voltwide (Gast)


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Pascal schrieb:
> Was passiert nun wenn R größer ist mit der Leistung P?
> Sie wird größer.

Magst Du das bitte mal begründen?

von Pascal (Gast)


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Kurz fassen, OK. Aber eine korrekte und gute Antwort zu geben bedarf 
manchmal etwas Text. Ich will dem TE ja helfen und nicht einfach 
Formeln/Antworten ohne Begründung hinklatschen.

von Pascal (Gast)


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voltwide schrieb:
> Pascal schrieb:
>> Was passiert nun wenn R größer ist mit der Leistung P?
>> Sie wird größer.
>
> Magst Du das bitte mal begründen?

Willst du mich provozieren oder ist das ernst gemeint...
Nun ja
also

Pascal schrieb:
> P=(E*R*Q)/U
> Was passiert nun wenn R größer ist mit der Leistung P?
> Sie wird größer.

ich würde mal sagen "Wenn der Zähler eines Bruches größer wird, wird der 
gesamte Bruch größer. P ist (=) der Bruch

von Pascal (Gast)


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"
Das hat noch gefehlt...

von voltwide (Gast)


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Beitrag "Wieviel Strom zieht eine Kondensator ladung berechnung"
da hast Du was zum Lesen über die Verluste im Vorwiderstand.

von Pascal (Gast)


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Danke für den Hinweis.

von Ralf (Gast)


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Pascal schrieb:

> nach t umstellen und in 1. Formel einsetzen:
> P=(E*R*Q)/U
> Was passiert nun wenn R größer ist mit der Leistung P?
> Sie wird größer.
> Die Ladezeit dann auch größer.

Leistung und Zeit wird größer?
Sollte es nicht P=(E*U)/(R*Q) sein?

von Stefan U. (stefan_032)


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Thema verfehlt. Diskutiert das wo anders aus. Trägt doch nichts mehr zu 
der Frage vom TE bei.

von Pascal (Gast)


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Ralf schrieb:
> Pascal schrieb:
>
>> nach t umstellen und in 1. Formel einsetzen:
>> P=(E*R*Q)/U
>> Was passiert nun wenn R größer ist mit der Leistung P?
>> Sie wird größer.
>> Die Ladezeit dann auch größer.
>
> Leistung und Zeit wird größer?
> Sollte es nicht P=(E*U)/(R*Q) sein?

Du hast vollkommen Recht. Danke dass du den Fehler gefunden hast.

Stefan U. schrieb:
> Thema verfehlt. Diskutiert das wo anders aus. Trägt doch nichts mehr zu
> der Frage vom TE bei.

die Formel sollte hier korrigiert erscheinen, da sonst manche auf die 
Idee kommen eine falsche zu verwenden. Es ist schon sinnvoll.

von Harald W. (wilhelms)


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Anton Gric schrieb:

> FALL 1: es wird ein leerer zweite Kondensator gleicher Kapazität dem
> Kondensator parallel zugeschaltet.

Herzlichen Glückwunsch! Du hast das Kondensatorparadoxon entdeckt.
Das besagt, das in einem solchen Fall die Hälfte der gespeicherten
Energie verloren geht.

von Der Kondensator (Gast)


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Georg M. schrieb:
> voltwide schrieb:
>> Die Ladungserhaltung ist ein naheliegender Ansatz. Aber - gehen wirklich
>> keine Elektronen verloren beim Umladen?
>
> In unserem Teil des Universums schon.
> Ob es anderswo anders ist, kann ich nicht sagen.

Es gibt sogar inkontinente Kondensatoren, da verordnet man denen sogar 
Kuren... Gelesen im Dampfradioforum...

Ist aber keine Kassenleistung.

von SR (Gast)


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Hatten wir doch neulich erst:

Beitrag "Kondensatorparadoxon umgehen"

von Der Kondensator (Gast)


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Pascal schrieb:
> Ladungen können nicht erzeugt oder vernichtet werden.

> Viele Grüße
> Pascal


Diese Aussage ist schon mal völlig falsch!

von Georg M. (g_m)


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Das finde ich interessant:
http://www.hcrs.at/KOND.HTM

Wenn der geladene Kondensator nicht einfach eine Hälfte seiner Ladung 
abgibt, sondern mit einem Wandler übers magnetische Feld den zweiten 
Kondensator lädt, wird das Ergebnis anders aussehen.

von Pascal (Gast)


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Der Kondensator schrieb:
> Pascal schrieb:
>> Ladungen können nicht erzeugt oder vernichtet werden.
>
>> Viele Grüße
>> Pascal
>
> Diese Aussage ist schon mal völlig falsch!

Nein, die Aussage, meine Aussage sei falsch, ist falsch.
Du meinst vermutlich Ladungstrennung.
Energien, Massen und Ladungen können nicht erzeugt werden.
(Masse und Energie können zwar ineinander umgewandelt werden, aber nicht 
erzeugt werden.)
Ladungen sind bereits als Eigenschaft der Elementarteilchen vorhanden 
(elektrische Ladungen).
Beispiele:
-Quarks
-Elektronen

Protonen sind ja aus Quarks zusammengesetzt.

Wenn Ladungen (positiv und negativ) von einander getrennt werden,  wird 
weder Ladung noch Energie erzeugt.

Gruß
Pascal

von Joachim B. (jar)


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Pascal schrieb:
> Energien, Massen und Ladungen können nicht erzeugt werden.
> Gruß
> Pascal

wenn Masse nicht erzeugt werden kann, wo war sie vor dem "Urknall"?

Nach der Theorie war sie zum Zeitpunkt T=0 in einem unendlich kleinen 
Punkt konzentriert und es gab weder Raum noch Zeit.

Wir haben also ein Problem mit dem "unendlich kleinen Punkt" und das es 
weder Raum noch Zeit gab und damit nichts auf was unsere Physik gründet.

Entweder sind wir nur SW in einer Simulation oder es wurde tatsächlich 
aus dem NICHTS geschaffen wie uns Religionen lehren (wollen).

von Anton Gric (Gast)


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Lieben Dank Pascal für deine Mühe. Ist unglaublich was du hier 
abgeliefert hast. Allen anderen auch vielen Dank.

von Pascal (Gast)


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Danke

von Murmelchen (Gast)


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Freunde,

so paradox oder gar esoterisch, wie hier zum Teil vermutet und 
dargestellt, ist die Sache doch gar nicht.

Wovon hängt denn das elektrische Feld und damit auch die elektrische 
Energie eines Kondensators ab? Was passiert denn, wenn man zwei vom 
Aufbau her identische Kondensatoren zusammenschließt? Ist es nicht so, 
dass sich die Fläche, auf der sich die Ladung verteilt, dann auch 
verdoppelt?

Und was ergibt sich für die Energie, wenn sich die Ladung auf die jetzt 
doppelt so große Fläche verteilt? Voilà!


Mit besten Grüßen

Murmelchen - nicht wirklich Elektrotechniker

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