Warum gerichtete Spannung größer?
Moin,
ich grübel hier jetzt rum bin nicht so das Elektro Ass aber wenn eine Wechselspannung gleich gerichtet wird ensteht ja eine größere Gleichspannung als die vorhherrige Wechselspannung. Aber warum... Zuerst wird ja die negative Halbwelle durch Dioden gesperrt, da dann ja noch die Positive Halbwelle sehr wellig ist wird ja meißt ein Kondensator dazugeklemmt um die Welle zu glätten... Wird die Spannung durch den Kondensator größer? Ich blicke da irgendwie nicht richtig durch:S
6 Antworten
Ist ja nicht wirklich höher. Da die Wechselspannung wechselt hast zwischen den Spitzen der positiven und negativen Halbwellen tatsächlich 650V Differenz. Das ist dem Gleichstrom aber egal da er, bei Brückengleichrichter, Halbwelle für Halbwelle nimmt und gleichrichtet. Da geht dann die Spannung von 0-> 235 V in der sinusform, nur die negative Halbwelle wird dann auch hochgeklappt.Nimmst dann noch ein paar Kondensatoren dann wird von dem obersten Teil etwas weggeknappert und in die Täler zwischen den Halbwellen eingefüllt. Da die Kurven von 0 weg sehr stark steigen und oben verflachen geht es sich aus dass die gefüllten Flächen höher sind als der Effektivwert vom Wechselstrom.
bei einer Wechselspannung ändert sich der Wert der Spannung ständig. Welchen wert sollte man da als Spannung angeben. Wenn sie den kleinsten Wert hat also Null, einen mittleren Wert also etwas wischen 0 und Max oder den Max-Wert ? Das erscheint alles nicht sinnvoll.
Man hat sich daher entschlossen den Wert zu benutzen, bei dem eine Gleichspannung den gleichen Effekt hat ( z.B. die Wärmeabgabe einer Kochplatte bei Wechsel- und bei Gleichspannung). Daher nennt man die 230V unserer Netzspannung auch den Effektivwert.
Das kann man im Versuch ermitteln aber auch ausrechnen. Ich gehe mal davon aus, dass du noch nicht mit Integralrechnung genervt worden bist, denn das gehört zu den Standardbeispielen in der Physik/Mathematik.
Nur so viel: die Spitzenspannung ( bei sinusförmiger Wechselspannung ) ist
Effektivspannung x Wurzel aus 2
Bei 230V Netzspannung sind das dann 230 x 1,414 = 325 V
Gleichgerichtete 230V Wechselspannungen haben aber auch nur einen Effektivwert von 230V auch wenn man bei Leerlauf ( also ohne Last ) 325 V messen kann. Messbar ist dieser große Wert nur dann, wenn der angeschaltete Kondensator aufgeladen ist. Sobald ein Verbraucher angeschlossen ist, liefert der Kondensator bei der negativen Halbwelle kurzzeitig den benötigten Strom, wodurch die Spannung absinkt . Er muss bei der nächsten Halbwelle wieder aufgefüllt werden (aber mit mehr Strom als der Verbraucher benötigt) . Es gibt also auch hier kein Perpetuum mobile
das hat mit dem sogenannten effektivwert zu tun. bei unseren 230 Volt Wechselspannung (effektivwert) ist die eigendlich maximale höhe der Spannung, die sogenannte Amplitude, also der Abstand, zwischen dem Scheitelpunkt der negativen halbwelle und dem der positiven halbwelle wesentlich größer (gut 300 Volt)
und weil du quasi mit dem Kondensator nun die Lücken zwischen den einzelnen wellen "füllst" dann steigt natürlich auch die effektive spannung. deswegen ist eine gleichgerichtete Wechselspannung, besonders wenn die restwelligkeit herausgefiltert wird, stets höher als die entsoprechende Wechselspannung...
lg, Anna
Hallo, vielleicht liegt es ja an der Definition der Effektivspannung!? Der Höchstwert der Wechselspannung ist ja Wurzel(2) * Effektivwert. Da kann es schon sein, dass die Gleichspannung den Spitzenwert erreicht und der Kondensator verhindert, dass diese zu sehr absackt. Um wie viel ist sie (die Gleichspannung) denn größer gewesen???
Die Wechselspannung ist zwar mit 230V angegeben, das ist jedoch nur der Effektivwert.
Der Spitzenwert liegt bei 325V bei Netzspannung. Wenn durch die Dioden Gleichgerichtet wird, und am Kondensator keine Last hängt, wird dieser natürlich auf 325V geladen.
Kurz, aber richtig!