Kondensator laden und entladen Im Unterforum Grundlagen - Beschreibung: Grundlagen und Fragen für Einsteiger in der Elektronik
Autor |
Kondensator laden und entladen Suche nach: kondensator (17365) |
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BID = 914478
Recognite Neu hier
Beiträge: 49 Wohnort: Rostock
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Hey Leute,
bin blutiger Anfänger und hatte Physik (leider) damals abgewählt. Nur als Vorwarnung.
Ich habe einen 9V-Block, eine rote LED und einen Elko:
Typ DRE
1,2V
1F
Ich möchte nichts anderes, als dass der Elko kurz die LED versorgt. Ich bin gerade dabei, alle Bauteile zu verstehen und scheitere am Elko. Hab mir schon etliches durchgelesen und angeguckt.
Wenn ich den in Reihe mit einer LED anschließe leitet er den Strom durch, was ich schon nicht verstehe. Ich denke, zwischen den Polen ist ein Dielektrikum?!
Sobald ich den Stromkreis trenne, geht die LED sofort aus.
+9VDC ------ R=1KOhm ------ Kondensator ------ LED ------ GND
Weitere Frage:
Beziehen sich die 1,2V beim Kondensator auf den input oder den output? |
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BID = 914480
Rafikus Inventar
Beiträge: 4149
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Hallo,
könntest Du vielleicht normal-übliche Bezeichnungen verwenden wie "Eingang" und "Ausgang"? Oder spricht was gegen deutsche Begriffe?
Und wenn Du aufzeigen kannst, wo es bei einem Kondesator einen Eingang und Ausgang gibt, würde man darauf antworten können?
Was verstehst Du unter "Elko"?
Wenn der Stromkreis geöffnet wird, so ist es kein Wunder, dass Die Diode nicht mehr leuchtet. Hast Du was anderes erwartet?
Eventuelle Skizzen kann man auch ganz schnell mit "Malprogrammen" erstellen, oder auch auf dem Papier zeichnen und abfotografieren. Diese Textdarstellung ist wenig aussagekräftig.
Rafikus |
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BID = 914481
perl Ehrenmitglied
Beiträge: 11110,1 Wohnort: Rheinbach
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Zitat :
| leitet er den Strom durch, was ich schon nicht verstehe. Ich denke, zwischen den Polen ist ein Dielektrikum?! |
Stimmt.
Aber der Strom fliesst nur, solange sich die Spannung am Kondensator ändert.
Wenn sie gleich bleibt, fliesst auch kein Strom mehr.
So kann man übrigens auch die Kapazität eines Kondensators messen: Wenn man die Kapazität 1F mit einem konstanten Strom von 1A lädt oder entlädt, ändert sich die Spannung mit 1V/s.
Schwächere Ströme bringen entsprechend geringere Spannungsänderungsgeschwindigkeiten zustande und kleinere Kapazitäten höhere.
P.S.:
Zitat :
| Ich möchte nichts anderes, als dass der Elko kurz die LED versorgt. |
So wie skizziert, geht das wahrschenlich schief.
Zum einen halten die meisten Doppelschichtkondensatoren keine 9V aus (schau mal auf den Aufdruck!), und zum anderen sorgt die LED dafür, daß der Strom nur in eine Richtung fliessen kann. Wenn der Kondensator geladen ist, geht die LED aus und das war's dann, denn der Kondensator hat dann ja fast die gleiche Spannug wie die Batterie.
Entladen geht nicht, weil die Licht Emitierende Diode sperrt.
[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 22 Jan 2014 16:22 ]
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BID = 914497
Offroad GTI Urgestein
Beiträge: 12741 Wohnort: Cottbus
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Zitat :
| leitet er den Strom durch, was ich schon nicht verstehe. Ich denke, zwischen den Polen ist ein Dielektrikum?! |
Verantwortlich dafür, dass ein Strom fließt ist der sogenannte Verschiebungsfluss. Das kannst du dir jetzt durchlesen (ziemlich schwere Kost...) - oder du lässt es bleiben und nimmst einfach hin, dass durch den Kondensator "eine Art" Strom fließt. Wenn dem nicht so wäre, bräuchte man ja keine Kondensatoren verbauen
Zitat :
| Ich möchte nichts anderes, als dass der Elko kurz die LED versorgt. |
Gehts etwas genauer?
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Theoretisch gibt es zwischen Theorie und Praxis keinen Unterschied. Praktisch gibt es ihn aber.
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BID = 914502
Mr.Ed Moderator
Beiträge: 36187 Wohnort: Recklinghausen
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Wenn da tatsächlich 1,2V auf dem Elko steht, wird die LED da niemals mit leuchten, die Spannung ist zu gering.
Die Schaltung ist eh völlig falsch.
Und wenn du den schon an 9V angeschlossen hast, ist es egal ob Input oder Output, die es eh nicht gibt, dann ist er jetzt kaputt
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-=MR.ED=-
Anfragen bitte ins Forum, nicht per PM, Mail ICQ o.ä. So haben alle was davon und alle können helfen. Entsprechende Anfragen werden ignoriert.
Für Schäden und Folgeschäden an Geräten und/oder Personen übernehme ich keine Haftung.
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BID = 914591
xeraniad Gelegenheitsposter
Beiträge: 53
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Guten Tag
Ich finde dieses Experiment lehrreich. Mit minimalem Aufwand können Ladevorgang und Entladung visualisiert werden.
Weil die Anordnungen einfach sind, lässt sich (mit Annahme idealer Bauelemente) auch alles durchrechnen.
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BID = 914600
Rafikus Inventar
Beiträge: 4149
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Und wem soll das helfen?
Der Kondensator soll ein 1,2V Typ sein, was passiert wohl damit, wenn man versucht ihn auf 7V aufzuladen?
Wo ist der Fragesteller? Warum meldet er sich nicht um die Fragen zu beantworten?
Rafikus
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BID = 914603
perl Ehrenmitglied
Beiträge: 11110,1 Wohnort: Rheinbach
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Eine schöne Ausarbeitung!
Allerdings fürchte ich, daß Recognite mit der Exponentialfunktion und erst Recht mit dem Integral nichts anzufangen weiß.
Außerdem sehe ich in den Gleichungen eine Macke: Was haben die "s" und die Indices "1" darin zu suchen?
Ersatzlos streichen!
P.S. äht Rafikus: (automatisch editiert wegen spamgefahr)
Zitat :
| Der Kondensator soll ein 1,2V Typ sein |
Gibt es die überhaupt mit 1,2V?
Zitat :
| was passiert wohl damit, wenn man versucht ihn auf 7V aufzuladen? |
Das müsste man mal ausprobieren.
Ich tippe darauf das Elektrolyse und Gasenetwicklung eintritt, und der Kondensator deshalb schliesslich platzt.
Dazu braucht man aber einiges an Ladung, und bis dahin halte ich es für möglich, daß der Kondensator geringe Ladeströme wie im Beispiel relativ lange überlebt.
[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 23 Jan 2014 16:14 ]
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BID = 914612
xeraniad Gelegenheitsposter
Beiträge: 53
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Guten Tag
Das (nicht kursiv geschriebene) 's' für die Einheit "Sekunden" habe ich jeweils nach die numerische, dimensionslose '0' geschrieben, damit der übergebene Wert kompatibel zum Funktions-Argument wird bzw. damit die untere Integrationsgrenze die gleiche Dimension wie die obere Integrationsgrenze hat.
Dies hat den Nachteil der Verwechlungsgefahr mit dem (kursiv geschriebenen) Symbol 's' für die komplexe Frequenzvariable der Laplace-Transformation.
Ausserdem ist die Schreibweise 'f(0 s)' unüblich und daher verwirrend. Ich werde daher perls Ratschlag folgen und künftig auch für Zeitfunktionen dennoch 'f(0)' schreiben.
Die Indices bei den Integrationsvariablen 't₁' und 't₂' wurden verwendet, damit sie jeweils nicht mit dem Symbol 't' für die Zeit-Variable als obere Integrationsgrenze kollidieren.
Die Indices '₁' und '₂' bei den Spannungs -und Strom -Zeitfunktionen 'u₁R(t)', 'u₁C(t)', 'i₁(t)' bzw. 'u₂R(t)', 'u₂C(t)', 'i₂(t)' hatte ich zur Unterscheidung zwischen Ladevorgang ('₁') auf Seite 1 und Entladung ('₂') auf Seite 2 eingeführt. Sie sind jedoch tatsächlich ebenfalls verwirrend.
[ Diese Nachricht wurde geändert von: xeraniad am 23 Jan 2014 17:13 ]
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BID = 914620
perl Ehrenmitglied
Beiträge: 11110,1 Wohnort: Rheinbach
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Zitat :
| damit der übergebene Wert kompatibel zum Funktions-Argument wird |
Die Dimension der Integrationsgrenzen ergibt sich von selbst, da hintendran dt steht.
Außerdem schreibt man normalerweise für die Integrationsgrenzen z.B. t =0 oder t =5min.
Oder macht man das heute nicht mehr so?
Außerdem hängt die Formel ja nicht davon ab, ob man die Zeit in Sekunden oder in Wochen angibt.
Erst wenn die Übrigen Einheiten Ampere, Volt, Farad festgesetzt werden, kommt auch die Sekunde ins Spiel.
Die Null tanzt zugegebener Maßen etwas aus der Reihe, das wissen die Kölner schon seit 1951: http://www.bilderbuch-koeln.de/Strassen/Kaygasse
Zitat :
| Dies hat den Nachteil der Verwechlungsgefahr mit dem (kursiv geschriebenen) Symbol 's' für die komplexe Frequenzvariable der Laplace-Transformation. |
Kaum.
In diesem Zusammenhang wird man das auch nicht mit der Strecke s verwechsbuchseln.
Zitat :
| damit die untere Integrationsgrenze die gleiche Dimension wie die obere Integrationsgrenze hat.
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Nur leider ist die Sekunde nicht die Dimension, sonderen die Einheit der Zeit.
Zitat :
| Entladung ('₂') auf Seite 2 eingeführt. |
Die zweite Seite hatte ich gar nicht einmal gesehen.
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BID = 914710
Recognite Neu hier
Beiträge: 49 Wohnort: Rostock
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Zitat :
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Wo ist der Fragesteller? Warum meldet er sich nicht um die Fragen zu beantworten?
Rafikus
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Eeeeeeeein Tag. Meine Güte, muss man hier so schnell sein?
Also, erstmal bin ich überrascht von soviel Resonanz und Hilfestellung. Ich habe es heute noch einmal probiert und den Kondensator auch richtig angeschlossen
Parallel zur LED, wobei der Elko ohne Widerstand am 9V-Block anlag und die LED natürlich mit Widerstand am Elko. Mit einem Taster lud ich den Kondensator auf per 9V-Block, mit dem zweiten Taster speiste ich die LED mit dem Strom aus dem Kondensator. Hat alles super geklappt, nix wurde heiß oder is geplatzt.
Mir fiel auf, dass der K. sehr schnell aufgeladen war (, was ich sicherlich durch Widerstände hätte dämpfen können.) Dazu habe ich schon gewissen Abbildungen gesehen, die diesen Effekt demonstrieren (auch bei Perls pdf).
Die Entladung allerdings spürte ich über die LED sogut wie gar nicht. Ich habe jetzt noch nicht angefangen zu berechnen, wie lange das Laden und Entladen dauert, aber LED dürfte anscheinend bei 1F recht lange versorgt werden können
@Perl: Ich danke dir für deine gutgemeinten Berechnungen, aber die anderen haben leider Recht. Für mich ist das doch ziemlich schwere Kost.
Ich habe dennoch eine Frage. Was bedeutet die 1,2V auf dem Kondensator? Ist das die maximale Spannung, die er sich anpassen kann, oder kann er maximal 1,2V ausgeben? Aber eigentlich ist Ein- und Ausgang ja eh dasselbe, wie der grummelige Rafikus ja anmerkte. Ich hab ihn ja erfolgreich mit 9V gespeist und er gab diese auch ab. Wozu also der Aufdruck?
[ Diese Nachricht wurde geändert von: Recognite am 23 Jan 2014 23:14 ]
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BID = 914717
perl Ehrenmitglied
Beiträge: 11110,1 Wohnort: Rheinbach
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Zitat :
| @Perl: Ich danke dir für deine gutgemeinten Berechnungen, aber die anderen haben leider Recht. Für mich ist das doch ziemlich schwere Kost. |
Ich habe nichts berechnet, das war xeraniad.
Zitat :
| Was bedeutet die 1,2V auf dem Kondensator? Ist das die maximale Spannung, die er sich anpassen kann, oder kann er maximal 1,2V ausgeben? |
Das wäre das Gleiche.
Allerdings kenne ich keine solchen Kondensatoren, die nur 1,2V aushalten,
Üblicherweise haben sie eine Höchstspannung von 2,7V und um 5,5V zu erreichen, werden drei davon hintereinander geschaltet.
Zitat :
| Wozu also der Aufdruck? |
Wer weiß.
Poste mal einen Link zu diesen Kondensatoren!
P.S.:
Zitat :
| aber LED dürfte anscheinend bei 1F recht lange versorgt werden können |
Wenn der Kondensator wirklich nur 1,2V aushält, wird er eine sichtbare LED überhaupt nicht versorgen können.
[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 23 Jan 2014 23:52 ]
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BID = 914738
Offroad GTI Urgestein
Beiträge: 12741 Wohnort: Cottbus
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Zitat :
| Mir fiel auf, dass der K. sehr schnell aufgeladen war (, was ich sicherlich durch Widerstände hätte dämpfen können.) |
Allerdings. Der 9V-Block hat aber einen relativ großen Innenwiderstand, sodass der Strom schon etwas gebremst wurde.
Zitat :
| Ich hab ihn ja erfolgreich mit 9V gespeist und er gab diese auch ab. |
Auf den Bauteilen stehen immer nur Nennwerte, die du natürlich auch überschreiten kannst. Nur kann es dann eben zu Beschädigungen des Bauteils kommen. Im Fall des Kondensators bei zu großer Betriebsspannung zu einem Durchschlag des Dielektrikums.
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Theoretisch gibt es zwischen Theorie und Praxis keinen Unterschied. Praktisch gibt es ihn aber.
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BID = 914757
Der Sascha Stammposter
Beiträge: 464
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@Recognite:
Zitat :
| Ich bin gerade dabei, alle Bauteile zu verstehen und scheitere am Elko. |
Bei z.B. Reichelt, gibt es Einsteiger Lernpakete. Vielleicht ist da was passendes für dich dabei.
Reichelt LERNPAKETE
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gruß Sascha
1. Freischalten
2. Gegen Wiedereinschalten sichern
3. Spannungsfreiheit allpolig feststellen
4. Erden und kurzschließen
5. Benachbarte, unter Spannung stehende Teile abdecken oder abschranken
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BID = 914767
Recognite Neu hier
Beiträge: 49 Wohnort: Rostock
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@perl: Okay, ich war besoffen. Es steht 2,5V drauf. Ich weiß nicht, wie ich auf 1,2V kam. Tut mir leid. Wie auch immer, trotzdem wundert es mich, dass der Kondensator augenscheinlich hervorragend mit 9V arbeitet.
@Offroad: Also kann das ne Weile gutgehen, aber irgendwann schlägt es durch? Dann habe ich dazu mal eine Frage:
Wenn ich eine 9V-Batterie habe, den Elko aber nur mit 2,5V Aufladen möchte, wie errechne ich denn dann den Widerstand?
Mit R=U/I, wie beim Berechnen des Vorwiderstandes einer LED, komme ich nicht weit, da mir das I des Kondensators fehlt. Hab schon etwas von frequenzabhängigem Blindwiderstand gelesen und gaußscher Zahlenebene, aber dann wurde mir schwindelig
Gibt's da ne einfache Rechnung?
@Sascha: Da ich seit Jahren programmiere, habe ich gleich zum Arduino Uno Starter Kit gegriffen. Macht n Heidenspaß, aber ich hasse es, Baupläne nachzubasteln, ohne zu raffen, warum es funktioniert.
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