Wieso kann ein Strom trotz Kondensator fließen?

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5 Antworten

1. Kondensatoren bestehen aus zwei elektrisch leitfähigen Flächen, "Elektroden", die von einem isolierenden Material" Dielektrikum", voneinander getrennt sind. Darum das Symbol "mit Lücke", der Strom kann nicht einfach durch fließen.

2 Nach dem Anlegen einer Gleichspannung fließt eins Strom (I), der die Elektroden gegenpolig auflädt, so dass sich im Kondensator eine Spannung aufbaut.

3. Das sich aufbauende elektrische Potential auf den Elektroden lässt im Zwichenraum ein elektrisches Feld entstehen. Der Kondensator läd sich auf.

Stelle es dir vor wie bei Magneten, die ziehen sich auch an wenn z.B. ein Blatt Papier daziwchen ist, das Magnetfeld gibt es ja trotzdem und auch ohne Berührung.

4. Das ganze geht so weiter, bis die Spannung an den Elektroden gleich der anliegenden  Spannung ist und der Stromfluss stoppt. Dann sperrt der  Kondensator den Gleichstromkreis.

5. Die "Aufladung" ist im Prinzip wie bei einer  Batterie gespeicher(kurz), und wenn eine Lampe angeschlossen wird, wird der Kondensator über die Lampe entladen.

Ganz einfach!

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Kommentar von roromoloko
10.07.2016, 00:15

Herrscht nach dem Kondensator beim Aufladen ein Strom? Das mit der Spannung verstehe ich.. Die Lampe leuchtet aber, obwohl sie nach dem Kondensator gestellt ist, woher kriegt sie die Ladung?

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Es ist hilfreich, sich einen Gleichstromkreis anschaulich vorzustellen, über die Analogie zu einem Wasserlauf von geringer Steigung, der in einer Runde fließen kann.

Die Spannungsquelle stellen wir uns als ein Doppelbecken mit Pumpe vor, die das Wasser von einem Halbdoppelbecken in das andere pumpt und so für einen ungleichen Wasserstand sorgt. Sind die Halbdoppelbecken mit dem Wasserlauf verbunden, strömt das Wasser den Wasserlauf hinab, zu der Seite hin, wo der geringere Wasserstand herrscht.

Unterwegs kann das fließende Wasser eine Wassermühle antreiben, die den Verbraucher (z.B. die Glühlampe) symbolisiert. Die Energie wird letztlich durch die Pumpe im Turm aufgebracht, also von dieser auf die Wassermühle übertragen.

Ein Kondensator auf dem Weg lässt sich durch zwei weitere Becken darstellen, die mit dem Doppelbecken mit Pumpe, aber nicht miteinander verbunden sind. Ihr Wasserstand ist gleich und liegt anfangs zwischen dem maximalen und dem minimalen Stand an der Pumpe.

In dem Augenblick, in dem die Schleusen des Doppelbeckens geöffnet
werden, fließt das Wasser an der einen Seite hinein und an der anderen hinaus, am Anfang am stärksten, dann immer schwächer, bis das »obere« Becken den Wasserstand des Halbdoppelbeckens hinter der Pumpe und das »untere« den des Halbdoppelbeckens vor der Pumpe erreicht.

Während dieses Vorgangs kann die Strömung noch eine Wassermühle antreiben - wie lange, hängt von der Fläche der Becken (^= Kapazität des Kondensators) ab.

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Ein einfacher Kondensator ist aus 2 gegenüberstehenden Platten aufgebaut, die zueinander isoliert sind. Diese Platten sind jedoch ziemlich nah beieinander, sodass sie sich gegenseitig beeinflussen.

Legt man nun bei an den Kondensator eine Gleichspannung, lädt er sich auf. Das kannst du dir in etwa so vorstellen:

Durch die angelegte Spannung, kommt es zu einem Stromfluss und auf die eine Platte fließen Elektronen. Dadurch wird diese Platte negativ geladen und stößt damit die negativ geladenen Elektronen auf der anderen Platte ab, die dort wieder einen Stromfluss hervorrufen.

Dass die Lampe anfangs hell wird und dann dunkler wird, hängt damit zusammen, dass der Kondensator nach einer sogenannten e-Funktion geladen wird (bei konstanter Ladespannung)

Nehmen wir mal an, ein Kondensator wird mit 10V geladen. Dann ist er anfangs noch "leer", sprich er hat 0V.

Wird er nun geladen, dann fließen Elektronen auf die Kondensatorplatte. Diese Elektronen auf der Platte führen zu einer Spannung.

Irgendwann sind so viele Elektronen auf der Platte, dass der Kondensator auf 1V aufgeladen ist.

Das bedeutet, dass zwischen der Ladespannung (10V) und der Kondensatorspannung (1V) nur noch ein Spannungsunterschied von 9V herrscht. Da der Ladewiderstand konstant bleibt, bedeutet eine kleiner Spannungsunterschied zwischen Ladespannung und Kondensatorspannung auch einen kleineren Strom.

Durch diesen kleineren Strom, wird der Kondensator dann langsamer geladen und es braucht länger um eine Kondensatorspannung von 2V zu erreichen.

Dann ist der Kondensator auf 2V aufgeladen und damit ist der Spannungsunterschied zwischen Ladespannung (10V) und Kondensatorspannung (2V) noch kleiner und es fließt ein noch kleinerer Strom.

Das geht immer so weiter, bis der Kondensator komplett aufgeladen ist, also Kondensatorspannung gleich Ladespannung ist.

Die Lampe wird durch den stetig kleiner werdenden Strom auch immer dunkler, bis irgendwann der Kondensator komplett aufgeladen ist und kein Strom mehr fließt und darum die Lampe ausgeht.

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Kommentar von roromoloko
10.07.2016, 13:02

DANKE, sehr hilfreich :)

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Der Strom fließt auf die platte (genauer gesagt fließen Ladungen auf die platte, die einen Strom darstellen), daher leuchtet die Lampe. Je mehr Ladungen auf der Platte sind, desto schwächer wird der Strom, deshalb wird dann auch die Lampe dunkler.

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Aufladen eines Kondensators C an einer Gleichspannungsquelle Uo und eines Widerstandes R

Uo ,R und C sind in Reihe geschaltet.

Formel Uc=Uo * (1- e^(- t/T)) und mit T= R *C

Uc Spannung am Kondensator

Uo Spannung der Gleichspannungsquelle (z.Bsp. eine 12 V Batterie)

R Widerstand in Ohm

C Kapazität des Kondensators in Farad

t zeit in s (Sekunden)

ic=Uo/R * e^(- t/T)

Endladen eines Kondensators über einen Widerstand

Uc=Uo*e^(- t/T) hier ist Uo die Anfangsspannung,vor den Endladen.

ic=- Uo/R * e^(- t/T) und UR= - Uo *e^(- t/T) und mit T= R * C

MERKE : Ein Kondensator ist für Gleichstrom undurchlässig !Er wird nur aufgeladen .

Schließt man einen Kondensator an einer Gleichspannungsquelle an und fließt der Strom über einen Widerstand R ,so wird der Kondensator bis zur Spannung der Spannungsquelle Uo aufgeladen.

Der Strom iR durch den Widerstand R ist dann iR=0 und somit auch der Spannungsabfall am Widerstand UR= 0 ( im aufgeladenen Zustand)

MERKE : Der Kondensator ist für Wechselstrom durchlässig. Er wird dabei immer wieder "hin" und "her" aufgeladen und endladen.

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Kommentar von roromoloko
10.07.2016, 00:19

In einer Physik klasur steht dass die Lampe anfangs leuchten würde.. Wieso?

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