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Formeleditor
[quote="ML"]Hallo, [quote="kondensatörchen"] vielen Dank für Eure Antworten Hi :thumb: Wenn ich Michael richtig verstanden habe., dann fließen die Elektronen deshalb auch bei der Momentanspannung von 0 Volt weiter, da sie noch genug "Schwung" haben von der Zeit kurz vorher, als die Spannung noch nicht 0 Volt betrug? Das könnte dann ja durch die Trägheit der Masse erklärt werden? [/quote] Entschudigung, meine Analogie passt nicht so gut. Ich war gedanklich noch in einem anderen Thread, in dem ein Fragesteller partout nicht verstehen wollte, dass ein Stromfluss auch ohne Spannung möglich ist. Wir schauen zunächst auf die Bauelementegleichung für den idealen Kondensator. Es gilt: [latex]i(t) = C \cdot \frac{\mathrm{d}u(t)}{\mathrm{d}t}[/latex] Die Konstante C ist die Kapazität. Wir brauchen nur ihre Eigenschaft C > 0. Die Gleichung sagt aus, dass ein Stromfluss [latex]i(t)[/latex] zustandekommt, wenn sich die Spannung am Kondensator mit der Zeit ändert. Das lässt sich so leicht verstehen: Die Spannung am Kondensator ist proportional zur Ladung [latex]u \propto q[/latex]. Wenn sich die Spannung ändert, muss Ladung zu- oder abfließen. Das ist aber identisch mit der Aussage, dass Strom durch den Kondensator fließt. In Formeln: [latex]q(t) \propto u(t)[/latex] mit einer Proportionalitätskonstante C [latex]q(t) = C\cdot u(t)[/latex] Ableiten [latex]\frac{\mathrm{d}q(t)}{\mathrm{d}t} = C \cdot \frac{\mathrm{d}u(t)}{\mathrm{d}t}[/latex] Definition Stromstärke [latex]i(t)= C \cdot \frac{\mathrm{d}u(t)}{\mathrm{d}t}[/latex] Wenn Du Dir unten den Stromstärke- und Spannungsverlauf an einem Kondensator genauer anschaust, erkennst Du, dass nicht nur der eine Zeitpunkt mit U=0, sondern auch noch viele andere Zeitpunkte Dich irritieren müssten. Denn ein positiver Strom kann sowohl dann fließen, wenn die Spannung positiv ist, als auch, wenn sie negativ ist. Der Kondensator kann schließlich auf- und entladen werden. Die Energieaufnahme bzw. -abgabe ist deshalb möglich, weil in der Spannungsquelle die Energie genau andersherum läuft. Auch eine Spannungsquelle kann -- je nachdem, in welchem elektrischen Netz sie eingebaut ist -- Energie aufnehmen oder abgeben. Viele Grüße Michael Bildquelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/82/Sinus_Voltage_and_Current_of_a_Capacitor.svg[/quote]
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KondensaTörchen
Verfasst am: 31. Okt 2024 13:19
Titel:
Hallo zusammen,
vielen lieben Dank an Euch alle für Eure super Erklärungen
Prima daß es so hilfsbereite und engagierte Fachleute wie Euch gibt!
Viele Grüße Elmar
ML
Verfasst am: 31. Okt 2024 12:03
Titel:
Hallo,
kondensatörchen hat Folgendes geschrieben:
vielen Dank für Eure Antworten Hi
Wenn ich Michael richtig verstanden habe., dann fließen die Elektronen deshalb auch bei der Momentanspannung von 0 Volt weiter, da sie noch genug "Schwung" haben von der Zeit kurz vorher, als die Spannung noch nicht 0 Volt betrug? Das könnte dann ja durch die Trägheit der Masse erklärt werden?
Entschudigung, meine Analogie passt nicht so gut. Ich war gedanklich noch in einem anderen Thread, in dem ein Fragesteller partout nicht verstehen wollte, dass ein Stromfluss auch ohne Spannung möglich ist.
Wir schauen zunächst auf die Bauelementegleichung für den idealen Kondensator. Es gilt:
Die Konstante C ist die Kapazität. Wir brauchen nur ihre Eigenschaft C > 0.
Die Gleichung sagt aus, dass ein Stromfluss
zustandekommt, wenn sich die Spannung am Kondensator mit der Zeit ändert.
Das lässt sich so leicht verstehen:
Die Spannung am Kondensator ist proportional zur Ladung
. Wenn sich die Spannung ändert, muss Ladung zu- oder abfließen. Das ist aber identisch mit der Aussage, dass Strom durch den Kondensator fließt.
In Formeln:
mit einer Proportionalitätskonstante C
Ableiten
Definition Stromstärke
Wenn Du Dir unten den Stromstärke- und Spannungsverlauf an einem Kondensator genauer anschaust, erkennst Du, dass nicht nur der eine Zeitpunkt mit U=0, sondern auch noch viele andere Zeitpunkte Dich irritieren müssten. Denn ein positiver Strom kann sowohl dann fließen, wenn die Spannung positiv ist, als auch, wenn sie negativ ist. Der Kondensator kann schließlich auf- und entladen werden.
Die Energieaufnahme bzw. -abgabe ist deshalb möglich, weil in der Spannungsquelle die Energie genau andersherum läuft. Auch eine Spannungsquelle kann -- je nachdem, in welchem elektrischen Netz sie eingebaut ist -- Energie aufnehmen oder abgeben.
Viele Grüße
Michael
Bildquelle:
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/82/Sinus_Voltage_and_Current_of_a_Capacitor.svg
A-Freak als Gast
Verfasst am: 31. Okt 2024 11:50
Titel:
> Wenn ich Michael richtig verstanden habe., dann fließen die Elektronen deshalb auch bei der Momentanspannung von 0 Volt weiter, da sie noch genug "Schwung" haben von der Zeit kurz vorher, als die Spannung noch nicht 0 Volt betrug?
Das wäre bei einer Spule eine angemessene Analogie
Beim kondensator ehr sowas wie eine Feder, die sich nicht durch absoluten Druck oder Zug bewegt, sondern wenn sich der Druck oder Zug ändert dahin verlängert oder verkürzt bis der Gegendruck wieder gleichgros ist
hmpf
Verfasst am: 31. Okt 2024 11:37
Titel:
kondensatörchen hat Folgendes geschrieben:
...Hab ich es so richtig verstanden?
Viele Grüße
Elmar
Nein!
Die Erklärung von Michael ist irreführend.
Die Erklärung von „A-Freak als Gast“ ist perfekt.
Ein Kondensator ist kein Widerstand!
Wenn am Kondensator z.B. 10 Volt anliegen, fließt kein Strom!
Wenn die Spannung aber auf 11 Volt erhöht wird, fließt solange Strom aus der Spannungsquelle in den Kondensator, bis dessen Spannung auch 11 Volt beträgt.
Das gleiche gilt natürlich auch, wenn die Spannung von -1 Volt auf +1 Volt verändert wird.
Je schneller die Spannung verändert wird, desto höher der Strom.
Wie „A-Freak als Gast“ schon sagte: bei einer Sinusschwingung ändert sich die Spannung beim Nulldurchgang am schnellsten.
kondensatörchen
Verfasst am: 31. Okt 2024 11:26
Titel:
Hallo Ihr Zwei,
vielen Dank für Eure Antworten Hi
Wenn ich Michael richtig verstanden habe., dann fließen die Elektronen deshalb auch bei der Momentanspannung von 0 Volt weiter, da sie noch genug "Schwung" haben von der Zeit kurz vorher, als die Spannung noch nicht 0 Volt betrug? Das könnte dann ja durch die Trägheit der Masse erklärt werden? Elektronen haben ja auch eine, wenn auch winzig kleine Masse. Kurz vor dem Nulldurchgang der Spannung war ja noch Spannung da, die die Elektronen Antrieb, so daß trotz kurzfristigem Aussetzen der Spannung die Elektronen weiter fließen. Hab ich es so richtig verstanden?
Viele Grüße
Elmar
A-Freak als Gast
Verfasst am: 31. Okt 2024 10:35
Titel:
Da die theoretische Elektronik keinen Verlustwiderstand in ihren Drähten hat ist auch keine "absolute" Spannung nötig um einen Strom fliesen zu lassen.
Es muß nur eine relative Spannungsänderung stattfinden damit ein Lade- oder Entladestrom durch den Kondensator fliest.
Eine mathematische Eigenschaft der Sinuskurve ist, daß ihre Steilheit also Delta-U / t dann am größten ist wenn das absolut U gerade durch null geht
ML
Verfasst am: 31. Okt 2024 10:14
Titel: Re: Kondensator an sinusförmiger Wechselspannung
Hallo,
die Spannung ist das Benzin, das die Elektronen im Leiter beschleunigt.
Ein Auto, das Du auf der Autobahn auf 130 km/h beschleunigt hast, bewegt sich auch dann noch eine Weile weiter, wenn das Benzin schon alle ist.
Zitat:
Diesen scheinbaren Widerspruch kann ich mir nur dadurch erklären, daß es außer der Spannung am Kondensator noch eine andere Spannung geben muß, die den Stromfluss verursacht. Das müsste dann die angelegte Wechselspannung sein?
Nein, die Spannung am Kondensator und an der Wechselspannungsquelle sind identisch. Sie werden beide gleichzeitig null.
Viele Grüße
Michael
Kondensatörchen
Verfasst am: 31. Okt 2024 10:07
Titel: Kondensator an sinusförmiger Wechselspannung
Meine Frage:
Hallo zusammen,
ein Kondensator liegt an sinusförmiger Wechselspannung.Die Stromstärke und die Spannung werden mit einem Oszilloskop dargestellt
Ich verstehe nicht, warum bei jedem Nulldurchgang der Spannung (U = 0 Volt)
Die Stromstärke maximal sein kann. Wenn die Spannung 0 Volt beträgt, kann doch gar kein Strom fließen?
Meine Ideen:
Diesen scheinbaren Widerspruch kann ich mir nur dadurch erklären, daß es außer der Spannung am Kondensator noch eine andere Spannung geben muß, die den Stromfluss verursacht. Das müsste dann die angelegte Wechselspannung sein?