kondensator - spule

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2 Antworten

Ein Kondensaotor ist Energiespeicher für elektrische Energie. Die Energie wird im Dielektrikum zwischen den beiden Elektroden gespeichert. Dieses Dielektrikum ist im Idealfall ein Isolator, der keinen Strom führen kann. (Würde er einen Strom führen können, würden sich pos. und neg. Ladungen der beiden Elektroden ausgleichen. Da wär das Gebilde wäre dann ein Widerstnd und kein Kondensator!!!

Legt man eine Gleichspannung an den Kondensator, fließt kurzzeitig ein impulförmiger Strom, der die Elektroden auflädt und die Energie von der Quelle in den Kondensator transportiert. Das ist allles! Da nach ganz kurzer Zeit (Mikrosekunden und weniger) der Ladungstransprt beendet ist, fließt kein Strom mehr und die Spannung am Kondensator ist konstant. Der Widerstand des Kondensatrors ist daher unendlich groß.

Legt man eine Wechselspannung an den Kondensator, andert sich die Spannung dauert. Damit ist ein siche immerwährende Ladungsänderung auf den Elektroden des Kondensators verbunden. Mit dieser Ladungsänderung ist ein Strom verbunden, den man in der Zuleitung des Kondenstors messen kann. Man beachte: Durch das Dielektrikum fließt kein Strom, sondern es ändert sich nur die Energei im Dielektrikum. Da kein Strom durch das Dielektrikum fließt, entsteht auch keine Wärme im Kondensator.

Trotzdem kann man so etwas wie einen Widerstand definieren, den man zur Unterscheidung des herkömmölichen Widerstandes der Gleichstromtechnik als Impedanz Z bezeichnet. Es gilt für die Impedanz die Gleichung Z = Effektivwert der Spannung am Kondensator / Effektivwert des Strome in der Zuleitung zum Kondensator. Elektrische Energie entspricht der potentiellen Energi in der Mechanik.

Man beachte: Nicht der Effektivwerte des Stroms durch den Kondensator, denn da fließt ja kein Strom! Der Effektivwert ist um so größer, je höher die Frequen ist, da die Ladungsänderung pro Seku8nden immer mehr zunimmt und damit auch der Strom in der Zuleitung. Daher nimmt die Impedanz mit steigender Freqeuenz ab und ist bei unendlich hoher Freqenuenz null.

Bei einer Spule ist das Verhalten umgekehrt. Die Spule ist ein Speicher für magnetsiche Energie, die der kinetischen Energie der Mechanik entspricht. Sobald ein Strom durch die Spule fließt, entsteht ein Magnetfeld, das um so größer ist, je stärker der Strom ist. Wir betrachten im Folgenden eine ideale Spule, die keinen Widerstand besitzt. Legt man eine Gleichspannung an eine Spule, wird von n ull ausgehend ein immer stärker werdender Strom fließen, der unendlich hoch wegen kann, da in dem Stromkreis aus Spule und Spannungsquelle ein begrenzender Widerstandes fehlt.

Legt man eine Wechselspannung an die Spule, entssteht ein sinusförmiger Strom, dessen Effektivwert durch die Impedanz der Spule begrenzt wird. Ist die Freqeuenz hoch, ist der Strom niedring, die Impedanz also hoch. Ist die Frequenz niedrig, ist der Strom hoch und die Impedanz als niedrig. Es gilt also Strom duch Spule = Spannungs an Spule/ Impedanz Z.

Der Grundliegt darin, das die maghnetsiche Energie der Spule bei hoher Frequenz häufiger umgepolst werden muss als bei niedriger Freqenz.

Wir sehen also: Bei sinusförmigen Wechselspannungen bestimmen die Impedanzen Strom und oder Spannung die Höhe der Ströme oder Spannungen. Die Impedanzen sind ZC = 1/(jwC) und ZL=jwL.

Bei Schaltvorgängen werden die Vorgänge noch komplizierter, da sich din Ein- Oder Auschaltvorgänge im Milleskundenberech abspielen und keine konstanten Spannungsqeullen vorhanden sind.

dieterge

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Zu 1. Blindwiderstand

Zu 2, Er entnimmt der Spannungsquelle den größtmöglichen Strom, da ein entladener Kondensator erst mal ein Kurzschluß darstellt, der Stromfluß läßt dann aber nach, bis er zu Null geht.

Zu 3, er behält die Ladung, so wie ein Akku, aber mit der Zeit entlädt er sich aber langsam durch den Leckstrom.

Zu 4, sie ist abhängig von der Kapazität, dem Innenwiderstand der Spannungsquelle und dem Leitungswiderstand. Ω3

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