Kondensator von Spannungsquelle trennen

Dieses Thema im Forum "Elektrotechnik" wurde erstellt von neonlogist, 27 Dez. 2012.

  1. Hallo,
    habe folgende Frage.
    Ich habe einen Kondensator der an einer Spannungsquelle hängt. Ich habe dann die Kapazität davon berechnet, später die Gesamtkapazität mit einem Dielektrikum.
    Nun ist die nächste Frage:
    Der Kondensator wird von der Spannungsquelle getrennt. Dann wird ein Dielektrikum (das gleiche wie zuvor) wieder eingeführt. Eine Ladung Q ist vorgegeben.

    Die Frage ist. Wie groß ist in diesem Fall die Kapazität? Und wie verändert sich die Spannung?

    Ich verstehe das nicht ganz. Die Spannung ändert sich doch nicht, da der Abstand der Platten nicht verändert wird.
    Und die Kapazität ändert sich doch in diesem Fall auch nicht??

    Danke!
     
    #1 neonlogist, 27 Dez. 2012
    Zuletzt bearbeitet: 27 Dez. 2012
  2. AW: Kondensator von Spannungsquelle trennen

    Doch, die Spannung ändert sich, da die Ladung konstant bleibt. Es gilt in jedem Fall der prinzipielle Zusammenhang

    Q=C\cdot U=const.

    Wenn die Kapazität sich ändert, muss sich die Spannung im umgekehrten Maße ändern, damit das Produkt aus beiden konstant bleibt.

    Die Kapazität ändert sich genauso wie im Fall der angeschlossenen Spannungsquelle um den faktor \epsilon_r
     
  3. AW: Kondensator von Spannungsquelle trennen

    Die Gleichung ist logisch. Wodurch ändert sich aber die Kapazität???
     
  4. AW: Kondensator von Spannungsquelle trennen

    Durch das Einführen des Dielektrikums. Ich denke, Du hast den ersten Aufgabenteil (angeschlossene Spannungsquelle) bereits gelöst, oder nicht?

    C=\frac{\epsilon_0\cdot\epsilon_r \cdot A}{d}
     
  5. AW: Kondensator von Spannungsquelle trennen

    Achso ja das ist klar. Es geht mir um den Unterschied zwischen mit Spannungsquelle und ohne. Warum sollte sich dabei die Kapazität ändern?
     
  6. AW: Kondensator von Spannungsquelle trennen

    Die Kapazität hängt nur von der Geometrie und der Materialeigenschaft des Kondensators ab, nicht von Ladung oder Spannung. Das zeigt die Bestimmungsgleichung für die Kapazität doch ganz deutlich.
     
  7. AW: Kondensator von Spannungsquelle trennen

    Wenn ich das grade richtig verstehe stimmt das nicht so ganz. Also die Ladung Q per Definition nicht const. . Im Betrieb an Gleichspannung kann man davon ausgehen das die Ladung konstant ist aber auch nur wenn der Einschaltmoment t_{0} bis t_{x} vernachlässigt wird.

    Zum Problem:
    Ein Kondensator ist im Normalbetrieb unter Gleichspannung nach einiger Zeit wie eine Unterbrechung zu betrachten. Beim Betrieb unter Wechselspannung läd- und entlädt er sich immer mal wieder und in deinem Beispiel gehe ich davon aus das er geladen ist und dann abgeklämmt wird von der Spannungsquelle. Im idealen Fall passiert da erstmal nix. Im realen Fall entlädt er sich über irgendeinen Widerstand. Im idealen Fall würde er das bei einem vorhandenen Widerstand natürlich auch tun.

    In deiner Aufgabe hast du somit eine endliche Spannungsquelle die sich wie die e-Funktion entlädt. Das ganze hängt mit der Bauweise des Kondensators zusammen ( Kapazität, die sollte bei dir aber konstant sein) und dem Widerstand über den sich der Kondensator entlädt. Daher ergibt sich die Spannung aus:

    \tau = R \cdot C

    u(t) = U_\mathrm{max} \left(1 - e^{-\frac{t}{\tau}}\right) \,
     
  8. AW: Kondensator von Spannungsquelle trennen

    Das ist nicht der Fall und Dein Beitrag dient dem TE nur zur Verwirrung.

    Da geht es zunächst nur um Gleichspannungszustände - noch ganz ohne Zeitverläufe.
     

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