Frage von roromoloko, 58

Wieso wird die Stromstärke beim Aufläden eines Kondensators kleiner?

Die Spannung steigt ja, da mehr Ladungen auf die Kondensatorplatten gelangen.. Wenn U = R*I dann ist I = U/R.. Wenn U größer wird, müsste I größer werden

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von PWolff, Community-Experte für Mathe, Mathematik, Physik, 12

Achte genau drauf, welche Spannung jeweils.

Bei U = R*I handelt es sich um die Spannung am Vorwiderstand, den Vorwiderstand und den Strom durch Vorwiderstand und Kondensator.

Das ist ein anderes U als in Q = C * U - hier haben wir die Spannung am Kondensator.

Deshalb schreibt man für gewöhnlich Indizes (kleine Zahlen oder Buchstaben rechts unten) an die Symbole. (In Medien, die das nicht darstellen können, oft durch zwischengestellten Unterstrich dargestellt - z. B. U_R, U_C)

Wir haben hier ja wegen der Hintereinanderschaltung:

U_0 = U_R + U_C

U_0: von außen angelegte Spannung, U_R: Spannung am Vorwiderstand, U_C: Spannung am Kondensator

Umstellen nach U_R:

U_R = U_0 - U_C

d. h. je höher die Spannung am Kondensator wird, desto niedriger wird die Spannung am Vorwiderstand und desto kleiner wird der Ladestrom.

Kommentar von roromoloko ,

Danke supeer erklärt :)

Antwort
von Halswirbelstrom, 20

Beim Laden eines Kondensators über einen ohmschen Widerstand ( R = konst.) an einer Gleichspannungsquelle ( Uₒ = konst. ) gilt für die Stromstärke:

I = ( Uₒ – Uc ) / R 

Die Spannung am Kondensator ändert sich zeitlich gemäß

Uc = f(t) = Uₒ · exp ( – t/ԏ ) ,   das heißt,  Uc ändert
sich zeitlich von  0 bis ca. Uₒ.

Das bedeutet für die Spannungsdifferenz:  Uₒ - Uc → 0  

Folglich gilt auch für die Stromstärke:   I → 0

Gruß, H.

Kommentar von roromoloko ,

Danke für die zahlreichen Erklärungen (auch zu anderen Beiträgen)

Kommentar von Halswirbelstrom ,

Gern geschehen.

Antwort
von paloma97, 37

Stell dir vor die Elektronen wandern beim Aufladen auf eine der Kondensatorplatten. Mit der Zeit werden die abstoßenden Kräfte auf der negativen Platte größer, sodass die Elektronen nur noch langsamer und weniger zu der Platte gelangen. 

Antwort
von eraser65, 40

Weil ein Kondensator für Gleichstrom einen unendlich großen Widerstand darstellt.

Für I=U/R würde das heißen, dass R=unendlich ist und somit der Strom unendlich klein wird.

Des Weiteren weißt ein Kondensator ein Sättigungskurve über die Zeit dar. Das heißt, dass nach bestimmter Zeit, der Kondensator keine Energie mehr aufnehmen kann und folglich auch kein Strom fließen kann.

Kommentar von roromoloko ,

und wieso sollen sie einen unendlichen großen widerstand darstellen? Weil sie viel Ladung abzapfen? Kennen Sie einen Zusammenhang mit der Spannung?

Antwort
von lks72, 16

Stell dir einen Stromkreis mit Batterie, Kondensator und Widerstand R vor, jeweils mit den Spannungen UB, UKon und U = R * I vor. Es gilt die Maschenregel UB = UKon + U, also UB = UKon + R * I.

Wenn nun UB konstant ist und der Kondensator "voll" wird, dann steigt Ukon, also sinkt R * I, und da R im Stromkreis konstant ist, sinkt also die Stromstärke I, die ja in diesem unverzweigten Stromkreis überall gleich ist.

Wenn nun UKon = UB ist, dann ist U = R * I = 0 und damit I = 0, es fließt kein Strom mehr, der Kondensator ist voll aufgeladen.

Du siehst, dies ist einfach die Maschenregel.

Kommentar von roromoloko ,

Danke! Super Erklärung

Antwort
von tooob93, 37

Unter der annahme dass R konstant bleiben würde..

I wird kleiner, da der Kondensator immer weniger Elektronen durchlässt, bis zu dem Punkt an dem er voll geladen ist und nichtsmehr durch kann. Ab da kann er sich nurnoch entladen

Kommentar von roromoloko ,

Und wieso?

Kommentar von eraser65 ,

Salopp gesagt: Weil der Kondensator "voll" ist. Da können keine Elektronen mehr reinfließen.

Antwort
von Comment0815, 26

Du hast genau falsch rum gedacht. Wenn U größer wird sinkt der Strom, weil die Spannung des Kondensators dem Strom entgegen wirkt.

Kommentar von roromoloko ,

Beim Entladen wird die Spannung kleiner UND der Strom wird kleiner ... Ich verstehe, dass irgendwannd die Kapazität voll oder leer ist aber ich möchte die Beziehung zur Spannung verstehen

Kommentar von Comment0815 ,

Im Titel steht "Aufladen". Aber ok.

Beim Entladen nimmt die Stromstärke ab, weil die treibende Spannung kleiner wird. Am Anfang wird der Strom stark "geschoben". Je weiter sich der Kondensator entlädt, desto geringer seine Spannung. Dadurch sinkt auch die Stromstärke. (U=R*I) Hier ist U=Uc

Beim Laden treibt die Differenz aus Quellspannung und Kondensatorspannung den Strom an. Die Quellspannung ist konstant und die Kondensatorspannung nimmt zu. Daher nimmt die Differenz aus beiden ab. Also auch hier: U=R*I. In diesem Fall ist U=Uq-Uc

Noch zur Erklärung: Uq: Quellspannung, Uc: Kondensatorspannung, I: Lade- /Entladestrom, R: Leitungswiderstand

Kommentar von roromoloko ,

Danke, hab mich halt gefragt wieso beim entladen und aufladen die Spannung zunimmt :D

Kommentar von Comment0815 ,

Die Kondensatorspannung nimmt beim Aufladen zu und beim Entladen ab. Aber die "Bremsspannung" für den Strom nimmt halt in beiden Fällen zu. Sonst würde der Strom ja nicht abnehmen. ;-)

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