Hallo! Ich weiß nicht, ob ich hier richtig bin. Bei der Suche nach einer Antwort auf meine Frage bin ich in diesem Board gelandet. In einem Skript für die Uni bin ich auf den Begriff "zeitunabhängiger Kondensator" gestoßen, welcher durch die Formel i(t) = C*du/dt charakterisiert wird. Die Formel ist klar. Meine Frage ist aber was hier "zeitunabhängig" bedeuten könnte. Strom und Spannung schon mal nicht, die sind klar zeitabhängig. Die Kapazität ist mir in den Sinn gekommen bzw. hab ich das auch bei der Suche ein Mal gelesen, was mir allerdings nicht gereicht hat um sicher zu sein. Außerdem fällt mir im Moment kein Kondensator ein, dessen Kapazität zeitabhängig ist und auch keine Anwendung dazu. Was meint ihr? Danke schon mal im Voraus!
Zarah M. schrieb: > Meine Frage ist aber was hier > "zeitunabhängig" bedeuten könnte. Na, dass seine Kapazität eben konstant ist. Für die meisten der gebräuchlichen Kondensatoren trifft das zu, aber es gibt auch Kondensatoren, deren Kapazität man verändern kann, indem man z.B. den Plattenabstand variiert. Auch keramische Kondensatoren und die Sperrschichten von Halbleiterdioden verändern ihre Kapazität u.U. recht stark, wenn man die angelegte Spannung ändert. Meist sinkt die Kapazität, je höher die Spannung ist. Dieser Effekt kann lästig oder nützlich sein. Technisch wird er z.B. bei der Senderwahl von Radios verwendet Jedenfalls kannst du deine Gleichung in der vorliegenden Form dann nicht mehr gebrauchen.
Zarah M. schrieb: > Meine Frage ist aber was hier > "zeitunabhängig" bedeuten könnte. Frag einfach Deinen Prof, was er damit meint. Gebräuchlich ist sowas für Kondensatoren nicht.
Zarah M. schrieb: > Außerdem fällt mir im Moment kein Kondensator ein, dessen Kapazität > zeitabhängig ist und auch keine Anwendung dazu. Nimm mal dein Handy zur Hand: dort ist ein kapazitiver Touch verbaut. Die dort ausgewerteten Kapazitäten ändern sich laufend. Aber im Kontext hier ist es wahrscheinlich nur akademische Päterlesbohrerei (Krümelkackerei, Korinthenkackerei, Erbsenzählerei,...).
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Zarah M. schrieb: > Außerdem fällt mir im Moment kein Kondensator ein, dessen Kapazität > zeitabhängig ist und auch keine Anwendung dazu. Dem kann abgeholfen werden. Nimm eine Kapazitätsdiode. Für die wird die Sperrschichtkapazität als Funktion der Spannung spezifiziert. Sobald die Spannung sich zeitlich ändert, hast du eine zeitabhängige Kapazität. Eingesetzt wird sie zur Abstimmung in HF-Oszillatoren mit einem LC-Schwingkreis als frequenzbestimmendem Element, z.B. zur Frequenzmodulation.
Lothar M. schrieb: > Nimm mal dein Handy zur Hand: dort ist ein kapazitiver Touch verbaut. > Die dort ausgewerteten Kapazitäten ändern sich laufend. Die ändern sich berührungsabhängig, aber nicht zeitabhängig.
Das ganze klingt sofort viel wissenschaftlicher, wenn man von Zeitinvarianz spricht https://de.wikipedia.org/wiki/Zeitinvarianz Ich nehme an, dass der Prof an sowas gedacht hat.
Peter D. schrieb: > Die ändern sich berührungsabhängig, ... und damit auch zeitabhängig, sehr schön verkannt.
Zarah M. schrieb: > Außerdem fällt mir im Moment kein > Kondensator ein, dessen Kapazität zeitabhängig ist und auch keine > Anwendung dazu. Irgendwelche Teile rotierender oder schwingender Systeme können durchaus zeitabhängige Kapazitäten zwischeneinander aufweisen. Und noch ein Beispiel aus alter Zeit: ein Drehkondensator, der gerade gedreht wird.
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M.A. S. schrieb: > Und noch ein Beispiel aus alter Zeit: ein Drehkondensator, der gerade > gedreht wird. Nö, der ändert sich winkelabhängig und nicht zeitabhängig. Nur weil für Änderungen Zeit benötigt werden, ergibt sich daraus keine zeitabhängigkeit, da ja die Änderung nicht zeitsynchron, sondern willkürlich erfolgt. Du bist wohl in der Medizinforschung tätig, wo aus jeder Statistik gleich eine Abhängigkeit gefolgert wird.
Peter D. schrieb: > Nö, der ändert sich winkelabhängig und nicht zeitabhängig. Großartige Argumentation. Die Momentanspannung im Wechselstromnetz ist auch winkelabhängig, von der Stellung der Läufer der Kraftwerksgeneratoren. Nach Deiner Sichtweise folgt daraus, dass unser Netz-Wechselstrom auch nicht zeitabhängig ist.
Zarah M. schrieb: > Hallo! > i = C mal du/dt ist schon "richtig" nimm mal C als nicht konstant an. denn wenn C eine Komponente mit dC/dt hat stimmt die Aussage der obigen Gleichung nicht mehr. gerade die elektrostatische Spannungserzeugung ist ein Beispiel für Veränderung des C. Da entstehen aus -zig mV in den Berührflächen sogar MV was man z.B. beim Bandgenerator ausnutzt. Wenn sich zwei verschiedene Stoffe berühren, entsteht eine Doppelschicht Ladungen in der Berührfläche mit einer niedrigen Spannung wie z.B. bei einer PN Sperrschicht. Beim Trennen beträgt die zuerst nur wenige 100mV und der Abstand ist noch Bruchteile eines µm. Bei weiterem Trennen bleibt der "Kondensator" geladen, nur der Abstand der Platten ändert sich. Wenn der auf Bruchteile von mm vergrößert wird, wird C um den Faktor 1000 verringert ohne dass sich die Ladung auf den Flächen verändert Dann werden aus den 100mV schon mal 100V. Schließlich gilt da die Gleichung U = Q/C .Bei Metern Abstand werden dann schon hunderte kV aus den -zig oder -hunderte mV Berührspannung. Diese Trennungsspannung wurde früher Reibungselektrizität genannt. Dabei ist das Reiben unnötig, der wesentliche Vorgang ist das Trennen der isolierenden Flächen. Trennungselektrizität wäre der richtigere Ausdruck. Man darf bei i = C *du/dt nicht als Naturgesetz annehmen, dass C unveränderlich wäre sondern den Vorbehalt machen, dass die Gleichung nur für konstantes C gilt. (was der prof auch getan hat.)
Peter D. schrieb: > Nö, der ändert sich winkelabhängig und nicht zeitabhängig. Dann rechne mal nach, wie sich die Kapazität benimmt, wenn jemand zeitabhängig den Winkel ändert. Beim Auto ändert sich die Geschwindigkeit auch, obwohl eigentlich nur die Andruckkraft der Bremsbacken verändert wird.
Ein besseres Beispiel ist wahrscheinlich die nonlinear Transmission Line. Hier ändert sich die Kapazität der varaktoren ständig was für eine Erzeugung vieler (erwünschter)) Oberwellen verantwortlich ist.
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