Hallo, Ich möchte am Wochenende ein Experiment durchführen, ich und ein kumpel möchten just for fun einen Kondensator aus 2 Rollen Frischhaltefolie (12µ)und Aluminiumfolie herstellen. Vorher möchte ich die Kapazität berechnen. Mit allen Formeln, die ich gefunden habe kam ich auf eine utopische Kapazität... Ich bin sehr versiert in der elektronik, das bedeutet, dass ich ein sehr gutes Gefühl für elektronische Schaltungen habe. Wenn ich eine Analoge Schaltung sehe, erkenne ich sofort die Funktion. Bei Leiterbahnen habe ich auch ein gutes gefühl, für Verluste (durch resultierenden Widerstand) Kondensatoren hingegen sind schwierig einzuschätzen. Die Baugröße sagt natürlich nicht direkt etwas über die Kapazität aus, da die Spannungsfestigkeit auch auf die Baugröße Auswirkungen hat Folienkondensatoren sind ja relativ klein, aber ich kann die Spannungsfestigkeit der Folienkondensatoren mit der entstehenden Spannungsfestigkeit durch die Frischhaltefolie (12µ) nicht einschätzen. Ich möchte meine vorabberechnungen nicht angeben, um unbefangene Vergleiche zu haben. MfG
Mc K. schrieb: > aber ich kann die > Spannungsfestigkeit der Folienkondensatoren mit der entstehenden > Spannungsfestigkeit durch die Frischhaltefolie (12µ) nicht einschätzen. Sofern die Folie keine Löcher hat, ist die Spannungsfesigkeit hoch genug. Für Kondensatormikrofon werden allerdings keine PE-Folien verwendet, sondern metallisierte Polyesterfolien. Die gibt es bei den Kondensatorherstellern bis herab zu 1µm. Ich würde mal an die Verwendung eines Schnipsels von einer metallisierten Rettungsdecke denken.
Es geht uns einfach nur darum, zu sehen, welche Kapazität man mit Aluminiumfolie und Frischhaltefolie durch einfaches ineinanderrollen erreichen kann. Also Wirtschaftlichkeit und Spannungsfestigkeit ist für uns uninterresant... Ich finde es ist wichtig, alles zu hinterfragen und zu überprüfen. Dadurch entsteht dieses "Gefühl" von dem ich geschrieben habe, wenn man solche experimente macht, bekommt man ein Gefühl von dem, was dahinter steckt.
Sorry, ich hab einfach nur herum gerätselt, was du fragen wolltest!
Mc K. schrieb: > Es geht uns einfach nur darum, zu sehen, welche Kapazität man mit > Aluminiumfolie und Frischhaltefolie durch einfaches ineinanderrollen > erreichen kann. Dann probiert es aus.
Mc K. schrieb: > aber ich kann die > Spannungsfestigkeit der Folienkondensatoren mit der entstehenden > Spannungsfestigkeit durch die Frischhaltefolie (12µ) nicht einschätzen. Sie entspricht 12um Entfernung durch Luft, denn Frischhaltefolie hat viele Löcher. Man sollte mindestens 3 überienander legen, damit die Wahrscheinlichkeit, daß 2 Löcher nahe beisammen sind, gering genug ist. Mc K. schrieb: > Mit allen Formeln, die ich gefunden habe kam ich auf eine > utopische Kapazität Wenn du die ganzen Rollen verbrauchst, 30cm breit und 30m lang ? Komme ich auf 1uF (bei 12um PE Folie). Vorausgesetzt, du kannst so stramm wickeln.
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Epsilon0 sind ja 8.85picoSalami EpsilonR von PE ist 2.4 Folie ist d= 0,000012m dick. Wenn Du also ein DINA4 (0,0625m²) großen Kondensator aus 2x Alu und 1x PE hast, komm ich mit C=e0 er A / d auf etwa 100nF
Ich habe vor Jahren sowas selbst schon probiert, ich erinnere mich an ca. 100nF bei der Größe etwa einer Zigarre.
Am Ende die nächste Rolle mit 30m drauf ran[legen/löten/kleben] mit guter elektr. Verbindung und fleißig weiterwickeln? usw.? Ist doch egal wo dick die Rolle am Ende wird. 50cm Durchmesser dürften dann aber schon rodentlich ins Geld gehen. Das Thema hatten wir neulich erst im Energiepsiecherthread. Bei Verdopplung des Radius wächst die Fläche/Kapazität um den Faktor Hundert, so war das glaub ich. Bei der Spannungsfestigkeit wäre das sicher den Versuch wert.
Mike B. schrieb: > Bei Verdopplung des Radius wächst die Fläche/Kapazität um den Faktor > Hundert, so war das glaub ich. Da bin ich eher ungläubig.
Aus den Daten der Frischhaltefolie: Material und Dicke könnte man den Kondensator bei gegebener Breite und Länge der aufgewickelten Folien recht gut berechnen, - WENN MAN WÜSSTE, dass keine Luft eingeschlossen wird! - Wie machst du das mit dem Vakuum??? Mit Lufteinschlüssen kann der C-Wert sehr schnell sehr viel kleiner werden. Also: Wundere dich nicht, wenn es nur 1/4 deiner Abschätzung wird. :-)
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Grade das finde ich interessant, ich würde es gerne ohne Lufteinschlüsse berechnen und das praktische resultat vergleichen... Länge und Breite ist ja gegeben, 30cm breite und länge 3m... Aber wie ist es, wenn es eingerollt ist? dann sind es ja nicht nur 2 Platten, denn die andere platte wird ja nochmal drum gewickelt... also doppelte Kapazität?
Mc K. schrieb: > Länge und Breite ist ja gegeben, 30cm breite und länge 3m... Aber wie > ist es, wenn es eingerollt ist? dann sind es ja nicht nur 2 Platten, > denn die andere platte wird ja nochmal drum gewickelt... also doppelte > Kapazität? Ja. Vielleicht bist du da jetzt enttäuscht, aber ihr seid damit nicht die Ersten. Burkhard Kainka hat das vor Jahren schon gemacht. Sogar als Drehkondensator: http://www.b-kainka.de/bastel5.htm
Ich hatte mal einen C aus Alufolie (2x 50cm Länge) und Frischhaltefolie gebaut. Lufteinschlüsse ließen sich quasi nicht vermeiden. Die Kapazität lag bei ein paar nF. Danach habe ich einen Faden mehrfach mit Kraft um den C gewickelt, um die Luft so gut es ging zu entfernen. Das hat die Kapazität um ca. den Faktor 5 erhöht. Der C war auch erstaunlich spannungsfest. Bis 1000V DC hat er gehalten (höher habe ich nicht getestet).
Georg M. schrieb: > Mike B. schrieb: >> Bei Verdopplung des Radius wächst die Fläche/Kapazität um den Faktor >> Hundert, so war das glaub ich. > > Da bin ich eher ungläubig. Beitrag "Re: Energiespeicher, was haben wir aktuell und wo geht es hin?" ff.
Und die Frage wäre? Ich möchte am Wochenende angeln gehen...
Naja, das ich nicht der erste bin habe ich mir fast gedacht, da es eben so nahe liegt aus den alltagsüblichen Materialien einen Kondensator zu basteln... Als ich vor 16 Jahren in der Ausbildung war, war es mein erster gedanke, aber damals waren selbst die 15 Mark zu viel geld für so ein sinnlose Experiment... heute sieht das anders aus, die neugierde ist geblieben aber die finanziellen möglichkeiten haben sich geändert :-D Dennnoch hat die Google Suche keine Ergebnisse gebracht und die Links geben nur ähnliche versuche, wie den Drehkondensator... Nach wie vor kann ich nicht einschätzen ob die Fläche von 2 Aluminiumfolienrollen groß ist, wenn ich einen 100nF Folienkondensator zerlegt habe flogen mir früher die ganzen plättchen und der glimmer um die ohren... aber das waren so viele Plättchen, das die fläche wieder groß sein kann... ausserdem ist der glimmer recht dünn, was die kapazität erhöht. Also nach wie vor, keine qualifizierte Aussage über Fläche zu Distanz...
Mc K. schrieb: > Ich bin sehr versiert in der elektronik, das bedeutet, dass ich ein sehr > gutes Gefühl für elektronische Schaltungen habe. Wenn ich eine Analoge > Schaltung sehe, erkenne ich sofort die Funktion. Bei Leiterbahnen habe > ich auch ein gutes gefühl... Angeber! Und wenn ich Deine Rechtschreibung sehe (Groß- und Kleinschreibung ausgewürfelt), habe ich kein gutes Gefühl.
Dann mach mal einen Schornstein dran damit der Blitz entweichen kann beim Durchschlag.
Mc K. schrieb: > Ich möchte meine vorabberechnungen nicht angeben, um unbefangene > Vergleiche zu haben. Geiler Spruch um sich rauszureden daß man es nicht selbst rechnen kann :-)
@mc_k Du hattest keinen Folienkondensator, sondern einen Glimmerkondensator zerlegt. Bei einem Folientyp hättest Du Folien aus Alu und Plastik erhalten. Qualifizierte Aussagen über Fläche zu Distanz hast Du schon von einigen erhalten. Das gibt die Kapazitätsformel her, man kann sie auch in Wikipedia besichtigen. Maßgebend für die Kapazität sind die leitenden Flächen, die sich nah gegenüberstehen. Bei einem Wickel also schon doppelt, weil die Folie zwei Flächen hat, abzüglich des nötigen Überstands. Natürlich werden hier auch zwei Isolierfolien benötigt. Anschaulich wird das, wenn man einen Flachwickel aufzeichnet. Nicht berücksichtigte Flächen haben natürlich auch eine Streukapazität, die aber wegen der größeren Abstände zum anderen Leiter kleiner sind Einen gewickelten kondensator luftfrei zu bekommen, ist schwierig. Man muß tagelang evakuieren. Industriell wird gleich in Vakuumkammern gewickelt. Fast einfacher herzustellen ist ein Hochspannungskondensator aus einem Glasplattenstapel mit Folienzwischenlage. Der ist aber nur für Gleichspannung geeignet, da die Verlustwärme bei Wechselstrom aus der Mitte nicht abgeleitet wird und das Glas springt. - Vorsicht! Hochgspannung! Lebensgefahr! Für gute Qualität ist Aufwand erforderlich. Die Glasplatten müssen im Backofen durch Erhitzen wasserfrei gemacht werden. Trafo-Isolieröl muß zum Trocknen ausgekocht werden. Die Glasplatten werden mit Trafoöl benetzt und Alufolie luftfrei angedrückt. Danach wieder eine Ölschicht und die nächste Glasplatte von einer Kante aus langsam auflegen. Bei Lufteinschluß wiederholen. Wieder mit Öl benetzen und die nächste Folie auflegen, dann die nächste Glasplatte usw. Zum Glasrand 2 cm Abstand einhalten. Der Stapel kommt dann in eine verschließbare Wanne, mit Auflagen und Haltern aus Pertinax. Mit Trafoöl auffüllen. Das ganze ist eine riesen Rumsauerei... Ein Plattenkondensator nur in Luft knistert und riecht nach Ozon. Interessant ist zu beobachten, wie sich der Stapel unter Spannung zusammenzieht. Gruß - Werner
So schwierig ist das nun auch wieder nicht auszurechnen. Du hast die Fläche (weil beide Seiten der Folie wirksam sind, knapp das doppelte von Länge*Breite). Du hast die nominale Dicke und das nominale e_r des Dielektrikums. Das setzt du in die Formel für den Plattenkondensator ein und kriegst die maximal mögliche Kapazität heraus, die mit diesen Materialien erreichbar wäre. Praktisch wirst du weniger rausbekommen. Wieviel weniger, hängt davon ab, wieviel Luft du mit einwickelst. Nehmen wir einfach mal an, die Dicke der eingewickelten Luftschicht wäre genauso groß wie die Dicke der Folie. Jetzt zoomen wir gedanklich in den Kondensator rein und finden 4 Schichten:
1 | Alu -------------- |
2 | Luft |
3 | Folie ############## |
4 | Alu -------------- |
Real werden sich Luft und Folie natürlich nicht so gleichmäßig schichten, aber wir machen ja nur eine Überschlagsrechnung. Wegen der Symmetrie ist der Übergang zwischen Folie und Luft eine Äquipotentialfläche. Die Kapazität der Anordnung ändert sich also nicht, wenn wir da eine weitere Alu-Schicht einziehen:
1 | Alu -------------- |
2 | Luft |
3 | Alu -------------- |
4 | Folie ############## |
5 | Alu -------------- |
Jetzt wenden wir die Methode des scharfen Hinguckens an und erkennen, daß das eine Reihenschaltung unseres idealen Kondensators mit einem zweiten Kondensator ist, dessen Dielektrikum Luft ist. Die Gesamtkapazität ist jetzt trivial auszurechnen. Jetzt machst du noch eine Abschätzung, wieviel Luft du tatsächlich mit einwickelst bzw. du rechnest die resultierenden Kapazitäten für verschiedene Lufteinschlüsse aus. Sagen wir für 1%, 2%, 5%, 10%, 20% und 50% (Luft relativ zu Folie).
Zweimal ein +1! Für Dich und den vorherigen Schreiber.
Werner H. schrieb: > Die Glasplatten müssen im > Backofen durch Erhitzen wasserfrei gemacht werden. Ich habe zwar schon etwas von Wasserglas gelesen, aber das da Wasser im Glas ist, noch nicht. Ich lasse mich aber gerne eines besseren belehren.
Das Wasser ist nicht im Glas, wohl aber als dünner Film an der Oberfläche! Jeder, der Hochvakuum erzeugen will, weiß leidvoll, wie schwierig das Wasser von allen Oberflächen zu beseitigen ist. Gruß - Werner
Sowas ist doch von Anfang an sinnloser Murks. Demnächst fragt noch einer nach ner Kugelmühle und nem Miniatur-Zahnspachtel. Der will sich dann mal an Keramikkondensatoren versuchen. Kondensatoren sind ein klassischer Fall, bei dem erst exakte Maschinen und reine Räume für sinnvolle Baugrößen sorgten. Was will man da im Bastelkeller mit Haushaltsmittelchen erreichen?
Der Dreckige Dan schrieb: > Sowas ist doch von Anfang an sinnloser Murks. IBTD > Kondensatoren sind ein klassischer Fall, bei dem erst exakte Maschinen > und reine Räume für sinnvolle Baugrößen sorgten. Was will man da im > Bastelkeller mit Haushaltsmittelchen erreichen? Es geht sicher nicht darum, den 1µF Koppelkondensator für einen NF-Verstärker selber zu bauen. Dem TE ging es um ein besseres praktisches Verständnis, was an sich schon mal eine prima Sache ist. Kainka (von mir oben verlinkt) baut mit seinem improvisierten Drehko ein Mittelwellen-Radio. Mittlerweile nur deswegen obsolet, weil praktisch keine MW-Sender mehr da sind. Und Werner spricht von Kondensatoren für richtige Hochspannung - einige Dutzend KV. Auch das ist eine Spezialanwendung, wo es einerseits um das Selbermachen an sich geht. Und andererseits eine Beschaffbarkeitslücke gestopft wird.
Er hats schon gemacht: https://www.youtube.com/watch?v=lqoUUjmfGQ8 Er auch: https://www.youtube.com/watch?v=I3DrGwf-olI ab ca. 0:30min Auch interessant: https://de.wikipedia.org/wiki/Leidener_Flasche
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