Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Strom durch einen Kondensator


von Stefan H. (fourier)


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Hallo zusammen,

Wenn ich einen idealen Kondensator an eine Sinusgröße anschließe, wie 
ist der Strom durch den Kondensator, auch dielektrischer Verschiebestrom 
genannt, zu verstehen? Ist das so zu verstehen: Durch das elektrische 
Feld zwischen den Kondensatorplatten tritt im Dielektikum eine 
Elektronenpolarisation auf, wobei sich die Elektronen der Dipole in 
Richtung positiver Platte verschieben. Bezeichnet man diese 
"Verschiebung" als Strom, sodass bei Wechselspannung also ständig durch 
die Umladung diese Art des Verschiebestromes herrscht?

Gruß

von Possetitjel (Gast)


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Stefan H. schrieb:

> Wenn ich einen idealen Kondensator an eine Sinusgröße
> anschließe, wie ist der Strom durch den Kondensator,
> auch dielektrischer Verschiebestrom genannt, zu verstehen?
> Ist das so zu verstehen: Durch das elektrische Feld
> zwischen den Kondensatorplatten tritt im Dielektikum eine
> Elektronenpolarisation auf,

Es tritt eine Polarisation auf, ja.

Das muss nicht nur Elektronenpolarisation sein; es gibt noch
mehr Möglichkeiten.

> wobei sich die Elektronen der Dipole in Richtung positiver
> Platte verschieben.

Es kann sich auch um Ionen handeln, oder dipolbildende
Moleküle (Wasser) drehen sich.
Allgemein: Ladungsträger bewegen sich näher zur
entgegengesetzt geladene Platte.

> Bezeichnet man diese "Verschiebung" als Strom,

Ja - es ist ja auch ein elektrischer Strom: Elektrische
Ladungsträger bewegen sich gerichtet. Das ist die Definition
des elektrischen Stromes.

Da die Ladungsträger aber nicht frei beweglich, sondern
ortsgebunden sind, kann dieser Strom nicht dauerhaft fließen.

> sodass bei Wechselspannung also ständig durch
> die Umladung diese Art des Verschiebestromes herrscht?

Ja.

von Stefan H. (fourier)


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Vielen Dank, sehr konstruktiv geantwortet.

Ich habe noch eine Frage zum Ladestrom. Wird mit diesem das Aufladen der 
Kondensatorplatten bezeichnet? ALso die Bewegung der negativen Ladungen 
von der Spannungsquelle zur Platte, die an dem negativen Pol 
angeschlossen ist und entsprechendes für den Pluspol.

Gruß

von Possetitjel (Gast)


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Stefan H. schrieb:

> Ich habe noch eine Frage zum Ladestrom. Wird mit diesem
> das Aufladen der Kondensatorplatten bezeichnet?

Ähh... ja?! Natürlich.

Warum fragst Du? Was sollte denn sonst damit bezeichnet
werden? <kopfkratz>

> ALso die Bewegung der negativen Ladungen von der
> Spannungsquelle zur Platte, die an dem negativen Pol
> angeschlossen ist und entsprechendes für den Pluspol.

Ja, klar.

Recht interessant ist ein Plattenkondensator im Vakuum.
Hier kann man nämlich nicht mit der Polarisation des
Dielektrikums argumentieren - weil es kein Dielektrikum
gibt.
Trotzdem fließt "Strom" durch das Vakuum, und dieser
"Strom" ruft sogar ein Magnetfeld hervor - wie das
sein muss.

von Oldie (Gast)


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Was ist so besonderes an einem Plattenkondensator im Vakuum?
Da wirkt eben epsilon_0.

Dielektrika erhöhen dieses um epsilon_r - und erst wenn diese
wirken, muss man anfangen, deren Molekül-Drehungs-Energie
zur Erklärung heranzuziehen.

von Johann L. (gjlayde) Benutzerseite


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von Klaus (Gast)


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Na ja. Interessant daran, scheint mir die Tatsache zu sein, dass das 
Vakuum an sich auch eine Dielektrizitätskonstante bzw. Permitivität hat.

Der TO ging ja von einem materiellem Dieletrikum aus und dem Versuch 
durch räumliche Verlagerung von Ladungen darin, den Verschiebestrom zu 
fassbar zu machen. Das ist übrigens eine oft vorgebrachte Erklärung, wie 
sich viele hier erinnern werden.

Tatsächlich aber geht es zuerst um die Ausbreitung des elektrischen 
Feldes, was zunächst nichts mit dem Material zu tun hat; das 
funktioniert ja auch mit Vakuum, also ohne materiellen Träger. Ein 
materielles Dielektrikum beeinflusst das Feld und dabei finden auch 
Verlagerungseffekte statt, deren Natur und Stärke wiederum die Kapazität 
beeinflussen.

Ich hoffe der TO geht dem ein wenig nach. Ich halte das Thema für 
ziemlich interessant.

von Klaus (Gast)


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OK. Johann macht sichs einfach und ist schneller :-)

Aber es zeigt sich doch, wie interessant und lehrreich die Beschäftigung 
mit der Geschichte der Technik, der Mathematik und Physik ist und wie 
nützlich sie für Anfänger sein könnte. Vor allem, weil die von Anfängern 
so oft geforderte Anschaulichkeit bei den einfachen Begriffen der 
Altvorderen erst einmal Ausgangspunkt war und man von dort ziemlich gut 
nachvollziehen kann, wie die immer abstrakteren Begriffe entstanden.

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