nachdem wir nun wissen, wie ein Kondensator aussieht, welche Arten von Kondensatoren es gibt und was er kann, kommen wir heute zum praktischen Einsatz in der Elektronik.
Das Symbol für Kondensatoren ist:
Leider ist das Bild sehr groß. aber immer wenn ich es kleiner mache komme ich unter 12kB und dann klappt das Hochladen nicht.
Was kann ein Kondensator?
Er kann Ladungen aufnehmen, speichern und abgeben. Ähnlich einem Akku, aber viel weniger, dafür extrem viel schneller.
Wofür verwendet man Kondensatoren?
1) Zum Glätten von "unruhigen" Gleichspannungen.
2) Zum kurzzeitigen Speichern von Ladungen (Spannung und Strom)
3) Zur Entkoppelung von Gleichspannungen.
4) Zum "Kurzschließen" unerwünschter hoher Frequenzen.
Die Ladekurve:
Um all dies zu verstehen, müssen wir uns mal genauer anschauen was passiert, wenn sich ein Kondensator auflädt.
Dazu legen wir mal 10V an einen Kondensator und machen einen Vorwiderstand davor, damit er nicht sofort aufgeladen ist.
Die Ladekurve sieht dann so aus:
Zuerst ist die Spannung 0V, steigt aber schnell an, da:
1) Noch viel Platz zum speichern im Kondensator ist.
2) Der Spannungsunterschied Ub (Akkuspannung) zu Kondensator noch groß ist.
Je länger er auflädt, desto näher kommt Ub an Uc (Spannung am Kondensator). Irgendwann ist er dann voll. Die Kurve verläuft aber nicht linear.
Das müsst ihr euch so vorstellen, wie bei einem leeren Bus:
Am Anfang können viele Leute schnell rein. Je voller der Bus wird, desto schwerer haben es die letzten, noch einen Platz zu finden. Aber irgendwann ist der Bus auch voll und es kann keiner mehr rein. Der Vorwiderstand entspricht hier der Breite der Bustüre. Je größer der Vorwiderstand ist, desto kleiner ist die Bustüre und desto länger dauert das Einsteigen.
Die Entladekurve:
So, jetzt entladen wir den Kondensator, indem wir den Widerstand als Lastwiderstand dranhängen.
Zuerst fällt die Spannung recht schnell ab, da Uc noch 10V ist. Je weniger Spannung am Kondensator anliegt, desto langsamer entladet sich die Restspannung. Aber irgendwann ist er dan auch wieder leer.
Was passiert, wenn der Widerstand sehr klein oder gar 0 wäre?
Beim Aufladen: Der Kondensator zieht sehr kurz sehr viel Strom bis er voll ist.
Beim Entladen: Der Kondensator liefert für kurze Zeit einen enormen Strom (Kurzschlussstrom)
Wenn man einen Kondensator mit 4700uF kurzschließt, hört man einen lauten Funkenschlag!!
Ein leerer Kondensator ist also NIEDEROHMIG, da er viel Strom zieht.
Ein voller Kondensator ist HOCHOHMIG, da er keinen Strom mehr zieht.
Wie lange dauert so eine Aufladung?
Wenn man den Kondensator in einem Schwingkreis einsetzt gilt diese Formel.: t=0,7*R*C (T=Zeit in Sekunden, R=Widerstand in Ohm, C=Kondensator in Farad). Aber eigentlich müsst ihr euch das gar nicht merken.
Viel mehr möchte ich jetzt eigentlich mehr nicht zum Kondensator sagen, weil es besser ist, wenn wir den anhand einer praktischen Schaltung erklären.
Was haben wir gelernt:
1) Ein Kondensator kann Ladung aufnehmen, speichern und abgeben.
2) Die Aufladedauer ist von den Widerständen abhängig.
3) Ein leerer Kondensator ist niederohmig, ein voller ist hochohmig.
4) Kondensatoren können gewaltige Kurzschlussströme abgeben.