Spannung am Kondensator

Die 3 ??? · Anmeldungsdatum: 05.07.2023 Beiträge: 1

Meine Frage:
Hallo zusammen,

ein Kondensator wird direkt mit den beiden Polen einer Batterie verbunden - ohne Vorwiderstand oder irgendein anderes Bauteil (Vorraussetzung: Der Kondensator ist "robust" genug und benötigt beim Ladevorgang keinen Vorwiderstand zur Strombegrenzung).
Parallel zum Kondensator und damit auch parallel zur Batterie wird ein Voltmeter geschaltet.
Welche Spannung zeigt das Voltmeter an?
Die des Kondensators ( diese Spannung steigt ja von 0 Volt bis auf die Batteriespannung gemäß der Ladekurve an) oder die der Batterie (diese Spannung ist konstant)?

Meine Ideen:
Da das Voltmeter sowohl parallel zum Kondensator als auch parallel zur Batterie geschaltet ist, weiß ich nicht, welche Spannung angezeigt wird.
Meine Vermutung:
Da jede Spannungsquelle (und somit auch die Batterie) einen Innenwiderstand besitzt, kann ich mir die Frage nur so beantworten:
Das Voltmeter zeigt nicht die Urspannung der Batterie an, sondern nur die Klemmenspannung (welche bei Belastung der Batterie wegen dem Spannungsabfall am Innenwiderstand der Batterie immer kleiner ist als die Urspannung).
Somit ist das Voltmeter nur parallel zum Kondensator geschaltet und zeigt die Spannung des Kondensators bzw. die Klemmenspannung der Batterie an, nicht die Urspannung der Batterie.
Demzufolge müßte beim Ladevorgang des Kondensators die Spannungsanzeige des Voltmeters von 0 Volt bis zur Urspannung der Batterie ansteigen und dort konstant bleiben (der Kondensator ist dann auf die Urspannung der Batterie aufgeladen und es fließt kein Strom mehr).
Könntet Ihr mir bitte sagen, ob meine Überlegungen richtig sind?
Vielen Dank!

Nobby1 · Anmeldungsdatum: 19.08.2019 Beiträge: 1549

Das passt soweit. Es wird die Klemmenspannung angezeigt, die bei Nichtbelastung der Batterie die der Urspannung entspricht. Da ein Voltmeter aber auch einen Innenwiderstand (hochohmig) hat, wird die Batterie damit auch belastet. Die eigentliche Urspannung bekommt man nicht.

Die 3??? · Gast

Hallo Nobby1,

prima, vielen Dank für Deine Antwort!
Damit hast Du mir sehr geholfen!
Eine letzte Frage habe ich noch:
Das hieße also bei dem beschriebenen Versuchsaufbau, daß das Voltmeter zu Versuchsbeginn 0 Volt anzeigt (obwohl es an der geladenen Batterie angeschlossen ist) und am Versuchsende geringfügig weniger als die Urspannung der Batterie, nicht wahr?

Viele Grüße

Nobby1 · Anmeldungsdatum: 19.08.2019 Beiträge: 1549

Jein : Die Frage ist wo ist der Schalter. Sollte das Voltmeter direkt an der Batterie angeschlossen sein wird geringfügig weniger als die Urspannung, also die Klemmenspannung angezeigt. Wenn der Schalter geschlossen wird, der Kondensator angeschaltet wird dann bricht die Spannung kurz zusammen und steigt auf die ursprüngliche Spannung zurück. Sollte das Voltmeter am Kondensator liegen, dann zeigt es am Anfang 0V an. Sobald die Verbindung mit der Batterie geschlossen wird steigt die Spannung auf die Klemmenspannung an.

Die3??? · Gast

Hallo Nobby1,

dankeschön!

Das ist ein wichtiger Hinweis mit dem Schalter Thumbs up!

Den Schalter hatte ich in meiner Schaltung gar nicht berücksichtigt.

Ich meinte meine Frage so:
Sobald der Schalter geschlossen ist und der Kondensator geladen wird:
Welche Spannung zeigt das parallel zum Kondensator geschaltete Voltmeter zu jedem Zeitpunkt des Ladens an?
Ich vermute, daß es zu jedem Zeitpunkt dieselbe Spannung anzeigt, auf die der Kondensator zu diesem Zeitpunkt bereits aufgeladen ist.
D.h. wenn an dem Voltmeter ein Schreiber angeschlossen wäre, dann würde der Schreiber die exponentielle Ladekurve des Kondensators aufzeichen, nicht wahr?
Und weil durch das hochohmige Voltmeter auch dann noch ein (sehr kleiner) Strom fließt, wenn der Kondensator fertig auf die Klenmenspannung der Batterie geladen ist, zeigt das Voltmeter diese Spannung an (und nicht die Urspannung der Spannungsquelle)
Erst wenn das Voltmeter aus der Schaltung entfernt würde, würde sich der Kondensator vollends auf die Urspannung der Batterie aufladen können, da ohne Voltmeter kein permanenter Strom mehr durch den Innenwiderstand der Batterie fließt und dort für einen Spannungsabfall sorgt.
Ich hoffe, daß ich hier keinen Denkfehler mehr gemacht habe?
Viele Grüße

Nobby1 · Anmeldungsdatum: 19.08.2019 Beiträge: 1549

Ja so ist es.

die 3??? · Gast

Ich habe mich eben unpräzise ausgedrückt - sorry:

Das Voltmeter in meiner Schaltung ist nicht permanent an der Batterie angeschlossen, sondern erst, sobald der Schalter eingeschaltet wird.
Die Dauerverbindung des Voltmeters besteht also nicht zur Batterie, sondern zum parallel geschalteten Kondensator
D.h. der Schalter liegt zwischen Batterie und Voltmeter

Die3?? · Gast

Hallo Nobby1,

klasse
1000 Dank für Deine Hilfe Tanzen

Ich wünsche Dir noch einen schönen Tag