Frage von Usedefault, 45

Kondensator Stromflussdarstellung?

Hallo!

Wenn man einen Kondensator C auf eine bestimmte Spannung U auflädt, wie schaut das Flussschema im C aus?

Fließt der Strom genau einmal in den Kondensator hinein? Oder fließt der Strom auf mehrere Durchgänge hinein bzw. hinaus?

Lg

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von ETechnikerfx, 20

Die Elekronen setzen sich an der  einen Seite des Kondensators fest, die Seite kann als Kathode betrachtet werden. Auf der anderen Seite lauern die Defektelektronen, die Anode. Das Dielektrikum hindert ja das durchwandern der Elektronen durch den Kondensators. Beim Endladen wandern die Elektronen dann über den Verbraucher von der Kathode zur Anode und gleichen damit den Elektronenmangel auf der Anodenseite durch den Elektronenüberschuss auf der Kathode aus.

Kommentar von Usedefault ,

Kann man sagen: Wenn die Platten nicht weit genug beieinander wären, dann würde sich der Kondensator nicht aufladen, weil das E-Feld der Batterie ein E-Feld im Kondensator erzeugen muss, um den Kondensator überhaupt zu laden? Was die Energie des C ausmacht, ist ja nichts anderes, als die Kraft, welche vom E-Feld der Batterie auf den C übertragen wurde.

Nur muss ja in einer Masche auch im Kondensator die Stromstärke gleich sein: Wenn ein C 10s braucht um geladen zu sein, hat das damit zu tun, dass der Strom so langsam in den Kondensator hineinfließt? Oder warum ist der Kondensator nicht mit Lichtgeschwindigkeit aufgeladen?

Kommentar von ETechnikerfx ,

Die Kapazität eines Kondensators ist unter anderem von dem Abstand der Platten zueinander abhängig. Dies liegt daran, dass das elektrische Feld umso stärker ist je gringer der Abstand von Elektron zu Defektelektron. Der Kondensator lädt sich also immer auf, auch wenn der Plattenabstand 1m betragen würde, jedoch würde die Kapazität, also die Anzahl verfügbarer Elementarladungen - Elektronen besitzen genau eine Elementarladung - sehr gering werden.


Die Summe aller Ströme in einer Masche ist stets 0. Kirchhoffsche Gesetz. Die Dauer bis ein Kondensator geladen ist hängt von seiner Kapazität und dessen in Reihe liegenden Widerstand ab. Würde ich einen Kondensator parallel an eine Batterie anschliessen, so würde als Widerstand zunächst einmal der Innenwiderstan der der Baterie und dann der Leitungswiderstand verhindern, dass der Kondensator in Lichtgeschwindigkeit aufgeladen wäre. Die Elektronen benötigen auch Zeit um von der Quelle zum Ziel zu gelangen, so dass selbst bei supraleitenden Leitern und Batterie hier relativistische Effekte greifen würden, wonach Elektronen nie Lichtgeschwindigkeit erreichen können.

Kommentar von Usedefault ,

Danke!

Und wenn der Kondensator aufgeladen ist, ist dann die Elektronendichte im gesamten Minusbereich gleich, oder sind die Elektronen im C viel komprimierter?

Kommentar von ETechnikerfx ,

Die Verteilung sollte annähernd gleich sein. Aufgrund der geringfügigen Unebenheiten der Oberfläche der Platten und der Schichtdickentoleranz des Dielektrikums (nicht überall ist die Schicht gleich dick) kommt es vermutlich jedoch zu geringfügigen Unterschieden in der Elektronendichte.

Antwort
von DG2ACD, 27

Der Strom fließt durchgehend, nicht in Etappen.

Mit zunehmender Ladung fällt der Strom nach der E-Funktion ab, bzw die Ladung zu.

Kommentar von Usedefault ,

Aber füllen die Elektronen zuerst die rechte Hälfte der negativen C-Platte auf, oder strömen sie von der Mitte nach oben und unten?

Kommentar von DG2ACD ,

Oh, hmm, da fragst Du mich aber was ;-)

Keine Ahnung

Antwort
von LeCux, 31

Im Elektronikkompendium findest Du alles:

http://www.elektronik-kompendium.de/sites/grd/0205301.htm

Kommentar von Usedefault ,

Kann man sich den Kondensator als viele parallele Segmente vorstellen? Oder ist die Elektronendichte am angeschlossenen C gleich hoch, wie bei dem Rest der Schaltung? In der Reihenschaltung fließt ja überall derselbe Strom - wie kann dann am C die Elektronendichte plötzlich höher sein?

Antwort
von atoemlein, 2

Weiss nicht genau, was du mit Flussschema meinst.

Der Strom fliesst genau 1x hinein.

So wie wenn du einen vollen grossen Wassertank ganz unten mit einem Rohr mit einem gleich hohen leeren Gefäss verbindest:
Das Gefäss füllt sich zuerst schnell, dann langsam, aber mit einem gleichgerichteten Wasserstromfluss, der langsam kleiner wird, bis auf das Niveau des Tanks.

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