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Thema: geladner und ungeladener Kondensator in Reihe schalten

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    geladner und ungeladener Kondensator in Reihe schalten

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    Hallo zusammen,

    was meint ihr passiert, wenn ich einen geladnen und einen ungeladenen Kondensator in Reihe schalte? Influenziert (wie soll ich das sonst nennen?) der Geladene eine Spannung in den leeren entsprechend den Daten oder teilt sich die Spannung auf beide 1:1 auf, oder passiert überhaupt was?

    The Man

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    Ich denke wenn kein Strom fliesst passiert nichts.
    Eine minimale Influenz wirst du haben.
    Sind es theoretische oder praktische Cs?

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    @The Man:
    Hey, mal jemand der noch wirklich was lernen möchte und nicht stur irgendwelche Bausätze nachbaut.
    Ich hab mir vorher darüber noch keine großen Gedanken gemacht, aber ich hatte folgende Überlegung:
    Wenn ich die Kondensatoren in Reihe schalte, aber den Stromkreis nicht schließe dann kann zwischen den beiden Kondensatoren kein Ladungsaustausch stattfinden. Das liegt daran, daß sich jeder Kondensator für sich schon im energetisch optimalen Zustand befindet. Für einen Ladungsaustausch müsste der ungeladene Kondensator ein elekrisches Feld bilden... dafür gibt es aber keine veranlassung. Erst wenn man den Stromkreis schließt kann ein Ladungsaustausch stattfinden. Bei identischen Kondensatoren teilen sich die Ladungen dann gleichmäßig auf beide Kondensatoren auf.
    Nun wollte ich meine Theorie natürlich überprüfen und hab kurz zwei große Elkos rausgekramt: Und siehe da, ich hatte Recht. Bei offenem Stromkreis behält der geladene Kondensator die Ladung und der ungeladene bleibt ungeladen. Erst wenn ich den Stromkreis schließe teilt sich die Spannung auf beide Elkos auf. (und damit die Ladungen)

    Gruß,
    SIGINT

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Wie sollte es auch anders sein? Die Ladungen konnen sich nur ausgleichen (also ein Strom fließen), wenn der Widerstand nicht unendlich ist. Bei idealen Kondensatoren dauert es also ewig, bei reellen Kondensatoren zumindestens sehr sehr lange...

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Genau. Sind die Kondensatoren mit einer Spannungsquelle verbunden?
    Falls diese ideal ist hat sie keinen Widerstand, dann würde ein Ladungsaustausch stattfinden.

    1:1 gilt dann auch nur wenn die Kenndaten entsprechend gleich sind. Generell würde beim Verbinden gelten, dass das E-feld stetig sein muss, also über beiden Kondensatoren die gleiche Spannung abfällt.

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von SprinterSB
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    Es wird eine Ladung fliessen, die dem Betrage nach

    U1*C1~ - U2*C2~

    ist.

    Dabei sind U1 bzw U2 die Potentiale der verbundenen Platten (Anschlüsse) und ~ bedeutet die Kapazität des jeweiligen Kondensators gegen Erde bzw. ad oo.

    Dieser Ladungsfluss führt zum Potentialausgleich der verbundenen Platten (genauer: zum Potentialangleich der beiden Kondensatoren), wobei die Potentialunterschiede innerhalb der einzelnen Kondensatoren erhalten bleiben.

    Die Kapazitäten C1~ und C2~ haben nichts mit den Nennkapazitäten C1 und C2 der Kondensatoren zu tun. IdR kann man aber sagen, daß die ~-Kapazitäten um Größenordnungen kleiner sind als die Nennkapazitäten. Für normale Kondensatoren (also nicht riesige Platten) dürften die im Bereich von fF sein.
    Disclaimer: none. Sue me.

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    Betrachtet man die Kondensatoren als 2 Metallplatten sieht es glaube ich so aus. C1 ist geladen. Die Feldlinien gehen von + nach -
    P1 von C2 und die untere Platte von C1 sind wie eine Kondensatorplatte zu betrachten da verbunden. Im Innern von P1 ist keine Feldstärke.
    Aber P2 liegt in einem E-Feld. Im Innern von P2 findet eine Ladungstrennung durch Influenz statt.
    Praktisch ist das bei Hochspannung von Bedeutung. Bei einem nicht benutzten Kondensator im Hochspannungslabor müssen beide Anschlüsse geerdet sein. Wenn nicht kann eine Berührung tötlich sein.
    Miniaturansichten angehängter Grafiken Miniaturansichten angehängter Grafiken c1.jpg  

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Das stimmt (da hat jemand Ahnung)
    Ziemlich durchdacht deine Skizze, fallt mir erst nach längerem Hinsehen auf!

    Falls man Streufelder vernachlässigt hat man dieses Problem natürlich nicht. Und da ja nicht gesagt ist, wie die Kondensatoren geometrisch zueinander angeordnet sind, denke ich kann man das getroßt machen.

    Im Zweifel muss man halt sagen, dass sich der geladene Kondensator wie ein Dipol verhält und dann natürlich Ladungen influenziert werden können.

  9. #9
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    Hi Leute,

    ohne Euch zu enttäuschen: Es passiert absolut nichts.
    Ein Kondensator ist aufgeladen => Er entlädt sich entsprechend seines Innenwiderstandes und ist nach etwa 5*Tau fast vollkommen entladen.
    Ein Kondensator ist leer => Es passiert absolut garnichts mit ihm, weil er kein elektrisches Feld aufgebaut hat und auch nicht aufbauen wird.

    @steg14: Deine Zeichnung funktioniert nur dann, wenn man die Kondensatorplatten auch als solche aufbaut. Die aufgerollten Ekos heutzutage streuen sehr wenig und wenn überhaupt und dann auch nur an den Anschlüssen ein Elektrisches Feld nach außen.
    Die beiden Kondensatorplatten, die mit einander verbudnen sind, müssen auch das gleiche Potential in Deiner Zeichnung aufweisen, also Plus. Demnach müsste dann die untere Kondensatorplatte wiederum Minus-Potential haben. Wenn das Potential der unteren Platte mit dem ganz oben identisch ist, dann entstehen keine Feldlinien. Ansonsten der Stärke entprechend viele.

    Gruß,
    Lev

  10. #10
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Richtig, es passiert absolut nichts.
    Wann werden 2 Platten denn zu einem Kondensator ?
    Wenn beide Platten gaaaanz dich zusammen und gut isoliert sind !
    Sind die Platten von zwei in Reihe geschalteten Kondensatoren dicht zusammen und gut isoliert ?
    Gut isoliert ja, dicht zusammen wohl kaum !
    MfG Karl-Heinz
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