Wieso hinkt beim Kondensator die Spannung hinterher?
Ich habe mich gerade in das Thema der Phasenverschiebung eingelesen. Bei der Spule fand ich das auch einfach nachvollziehbar. Das der Strom erst fliessen kann, wenn das Magnetfeld aufgebaut ist, finde ich nachvollziehbar. Beim Kondensator verstehe ich nicht wie bei einer sinusförmigen spannung die spannung dem strom um 45° hinterherhinken kann. Ich habe das Schaubild mal hier unten eingefügt. Am Anfang ist die Spannung bei Null. Wie kann da überhaupt ein Stromfluss zustandekommen. In meinem Kopf ist eingebrannt, dass ohne Potentialdifferenz kein Strom fliessen kann. Kann mir das jemand vielleicht erklären?
4 Antworten
Die Phasenverschiebung beträgt 90°, nicht 45° :)
Zu deinen Überlegungen:
Im Einschaltaugenblick, d.h. bei t = 0 wirkt der Kondensator wie ein Kurzschluss für die Spannungsquelle. Was du misst, ist nun die Spannung über dem Kondensator.
D.h. unmittelbar nach Einschalten fließt ein sehr hoher Strom. Die Ladungen werden von der einen Kondensatorplatte zur anderen transportiert. Währenddessen steigt dann allmählich die Spannung, weil es aufgrund der immer mehr transportierten Ladungen ein ungleiches Verhältnis zwischen den oberen und unteren Platten kommt -> Potentialunterschied.
Irgendwann ist der Höchstwert erreicht und der Kondensator ist voll aufgeladen. (1/4 Periode)
Bei einem Gleichstromkreis wäre das Spielchen hier vorbei. Der Kondensator wirkt dann wie ein unendlich großer Widerstand.
Bei einer Wechselspannung folgt dann ein zyklischer Umladevorgang. Denn die Sinuswelle geht jetzt von ihrem Höchstwert runter, es folgt wieder eine Verschiebung der Ladungen von der einen Platte zu anderen Platte, bis die Spannung bei 0 V angekommen ist.
Dann beginnt das ganze Spiel noch mal, allerdings in umgedreht, weil die Spannung ja ihr Vorzeichen wechselt.
das ist eine super antwort und super detailiert. Nach 3 mal lesen hats dann auch klick im kopf gemacht. danke
ein leerer Kondensator hat praktisch einen Widerstand von Null Ohm. Dadurch ist die Spannung auch Null. Je mehr der Kondensator aufgeladen wird, um so größer wird auch die Spannung, sie eilt dem Strom nach.
Vergleiche das mit dem Füllen eines Wasserbehälters. Zuerst muss viel Wasser fließen, erst dann wird der Druck (das Gewicht) größer. Beim Ablassen nur umgekehrt.
Zuerst eine Korrektur: Nicht die Spannung hinkt dem Strom um 45° hinterher, sondern um 90°. Der Stromfluss ist beim Kondensator von der Steigung der Spannungskurve abhängig. Je schneller sich die Spannung ändert, umso mehr Strom fließt. Und die Steigung der Spannungskurve ist im Nulldurchgang am größten.
Hallo,
zuerst fließt der Strom um den Kondensator aufzuladen, dazu vergeht eben einige Zeit um - in Abhängigkeit von der Kapazität. Somit eilt der Strom der Spannung voraus.
Grüße aus Leipzig
Ohje, zu schnell geschrieben und nicht nochmal kontrolliert...😥
Habe es jetzt richtig gestellt!
den ersten Teil hast du richtig geschrieben... aber nicht den Schluß...