Verständnisproblem Kondensator

tritium · Anmeldungsdatum: 29.08.2012 Beiträge: 34

Hey, wenn ein Kondensator an einem Stromkreis angeschlossen ist, fließen die Ladungen erstmal zu einer Kondensatorplatte. Durch die Spannung erhöht sich nun die Anzahl der Ladungenen auf der Kondensatorplatte. Dadurch entsteht eine elektrische Feldstärke, welche die Ladungen auf der anderen Seite der Kondensatorplatte abstößt und es zu einem "Stromfluss" kommt.

Nun verstehe ich nicht ganz, wie and der Kondensatorplatte, die direkt mit der Spannungsquelle verbunden ist, so viele Elektronen aufnehmen kann. Die Elektronen wandern ja von der Spannungsquelle auf den Kondensator, stoßen dort die gegenüberliegenden Ladungen ab und dadurch kommt es wieder zu einem Gleichgewicht, weshalb wiederum mehr Elektronen von der Spannungsquelle zum Kondensator fließen. Aber irgendwann muss ja mal Schluss sein, da doch die Elektronen nicht wirklich fließen ( da ja zwischen den Kondensatorplatten ein Abstand ist) und somit auch irgendwann kein Platz mehr dafür im Material ist !

Worin liegt nur mein Denkfehler?

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

1. Es sind beide Kondensatorplatten an die Spannungsquelle angeschlossen, eine an den Plus-, die andere an den Minuspol.

2. Die Spannungsquelle wirkt als Ladungsträgerpumpe. Sobald sie an die Kondensatorplatten angeschlossen ist, "pumpt" sie Elektronen von der einen Platte auf die andere (Stromfluss). Dann bleibt auf einer Platte positive Ladung übrig, auf der anderen befindet sich ein negativer Ladungsüberschuss. Die Ladungen auf beiden Platten sind betragsmäßig gleich groß.

3. Der Ladungstransport hört auf, sobald das Fassungsvermögen (Kapazität) des Kondensators erreicht ist: C=Q/U

tritium · Anmeldungsdatum: 29.08.2012 Beiträge: 34

1. Ok, das hört sich alles schon mal logisch an und mir scheint es auch langsam einzuleuchten. Es könnte zum Beispiel sein, dass ein Kondensator nach 5s " voll " ist und es zu einem Blitzschlag kommt, falls die Spannungsquelle nicht entfernt wird bzw. der Stromkreis nicht unterbrochen wird richtig?

2. Im Physik-Unterricht kam es mir immer so vor, als hätten die Lehrer gemeint, man könne bei einem Wechselstromkreis solange man will eine Spannungsquelle anlegen und es würde dann, solange man diesen Wechselstromkreis angeschaltet hat, ein Strom fließen ( solange man will, da sich ja die Ladungen zur Kondensator Platte hin und wieder zurückbewegen ). Aber dann müssten sich doch trotzdem die Elektronen auf einem Teil des Stromkreises ansammeln, weil sie ja nicht über den Kondensator fließen können, aber am Ende der Spannungsquelle die Elektronen die das Potential "neutralisieren". Somit sind dann an einem Teil des Stromkreises Elektronen zu viel und an dem anderen Elektronen zu wenig, weshalb es doch dann dennoch irgenndwann nicht mehr klappen sollte oder? ( zusammengefasste annahmen: wechselstromkreis, 1 kondensator )

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Zu 1.
Ein Durchschlag passiert nur, wenn die anliegende Spannung die Spannungsfestigkeit des Kondensators übersteigt. Im Übrigen ist ein Kondensator nach 5s nur dann voll, wenn die Ladezeitkonstante tau=1s beträgt. Normalerweise sind die Zeitkonstanten deutlich kleiner.

Zu 2.
Bei Wechselspannung werden die Ladungen immer nur hin und her gepumpt, so dass jede Platte wechselweise mal positiv und mal negativ geladen ist. Was ist daran so ungewöhnlich? Bedenke, dass zu jedem Zeitpunkt die Beziehung Q=C*U gilt. Wenn die Wechselspannung gerade ihren Nulldurchgang hat, sie also Null ist, ist auch die Ladung auf den Kondensatorplatten Null.

"Durch" den Kondensator fließt zwar kein Ladungsträgerstrom, aber ein sog. "Verschiebungsstrom", der dieselbe Größe hat wie der Ladungsträgerstrom in den Zuleitungen. Er hat dieselbe wesentliche Eigenschaft wie der Ladungsträgerstrom; er ist nämlich ebenfals von einem Magnetfeld umgeben.

tritium · Anmeldungsdatum: 29.08.2012 Beiträge: 34

Nun verstehe ich aber nicht, wie es sein kann, dass bei der Spannungsquelle die Spannung ausgeglichen wird. Es gibt eine Anode und Kathode. Die Anodode nimmt die Ladungsträger auf, die im Stromkreis fließen. Wenn nun Spannung angelegt wird, müssen Anode und Kathode der Spannungsquelle also schließlich wechseln damit der Strom dennoch fließen kann ( bzw. Die Ladungsträger angepumpt werden, wenn bereits zu wenig ladung vorhanden ist auf der einen kondensator platte und abgepumpt wenn zu viel Ladung auf der anderen Kondensatorplatte vorhanden ist ). Ist das richtig?
Wie sollte z.B. eine Batterie ständig anode und kathode wechseln um Wechselstrom und somit einen Stromfluß in einem Stromkreis mit einem Kondensator erzeugen zu können ?

Vielen Dank bis jetzt! Es hat schon paar mal klick gemacht im Kopf ^^ Thumbs up!

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Wie.funktioniert.es · Anmeldungsdatum: 02.09.2012 Beiträge: 106

Ist es eigentlich so, dass Eine Batterie nach und nach dem Stromfluss zum Minuspo erhöhenl muss, wenn der Pluspol schon zB halb voll mit Elektronen ist um die Spannung von zB 1,5 V zu erhalten?

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Wie.funktioniert.es · Anmeldungsdatum: 02.09.2012 Beiträge: 106

häääää

steht doch da was ich meine.
Wenn eine Batterie kosnstant 1,5 v bringen soll und schon die Entladung weit fortgeschritten ist, dann müsste sie ja diesen Spannungsabfall zwischen den Polen ausgleichen indem sie die Ladung DIREKT am Elektronenloschickpol erhöht.

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Rmn · Anmeldungsdatum: 26.01.2010 Beiträge: 473

Ah lasst mich doch auch eine Frage einwerfen...
Welches E-Feld herrscht zwischen den Platten eines an eine Spannungsquelle angeschloßenen Kondensators?

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Rmn · Anmeldungsdatum: 26.01.2010 Beiträge: 473

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Rmn · Anmeldungsdatum: 26.01.2010 Beiträge: 473

Offensichtlich, mit U, der an dem Kondensator gemessener Spannung, nicht der Spannung der Spannungsquelle, in der Tat trivial. (Ich sollte den Widerstand nicht vernachlässigen)
Danke.

Was ich mir eigentlich überlege:
Wenn der Kondensator geladen wird, ist das Feld E~sigma. Das Feld im Leiter, mit dem Kondensator an die Spannungsquelle angeschloßen wird, geht dagegen gegen Null.
Beim Ladevorlang für t->0 ist das Feld im Kondensator E->0. Es gibt aber ein Feld im Leiter, der für die Bewegung der Ladungsträger zu den Platten sorgt. Das Feld beim Übergang ist D2=D1+sigma. Der Sprung im Feld ist also bedingt druch die Permittivitäten. Ich überlege mir gerade das Zustandekommen der Permittivität des Leiters.