Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Energieabgabe von Kondensator - je kleiner desto schneller?


von Noone (Gast)


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Ist die Geschwindigkeit der Abgabe eines Kondenstors abhängig von der 
Kapazität? Also gibt ein 100nF Kondensator die Energie schneller ab als 
ein 1µF? Wenn ja, wie berechnet sich das?

: Verschoben durch User
von Andreas B. (bitverdreher)


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Noone schrieb:
> Ist die Geschwindigkeit der Abgabe eines Kondenstors abhängig von der
> Kapazität?

Theroretisch nicht. Praktisch schon.
Tip: Schau Dir mal das Ersatzschaltbild eines Kondensators an.

von Der Andere (Gast)


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Noone schrieb:
> Ist die Geschwindigkeit der Abgabe eines Kondenstors abhängig von der
> Kapazität?

Klar, bei gleichem Innenwiderstand gilt, je kleiner desto schneller 
leer.

Ist wie im Restaurant. Eine kleine Portion hast du schneller aufgegessen 
als eine große.

von Jim M. (turboj)


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Ist eher eine Frage der Bauform und verwendeten Materialien.

Halbwegs HF-geeignete Kondensatoren haben im Datenblatt einen Plot vom 
ESR über die Frequenz. Berechnen kann man da sonst nicht viel IMHO.

von Noone (Gast)


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Anders gefragt, wenn ich geringe Stromspitzen mit einem Kondensator 
ausgleichen will, bin ich mit einem kleinen Kondensator besser beraten, 
weil dieser schneller ausgleichen kann als ein größerer? Es geht nur um 
die reine Theorie, nicht ob es tatsächlich praxisrelevant ist.

von MaWin (Gast)


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Noone schrieb:
> Ist die Geschwindigkeit der Abgabe eines Kondenstors abhängig von
> der Kapazität? Also gibt ein 100nF Kondensator die Energie schneller ab
> als ein 1µF? Wenn ja, wie berechnet sich das?

Ja, der baulich kleinere ist schneller, denn das Einzige, was die 
Geschwindigkeit bremst mit der Strom rausfliesst, ist die Induktivität 
der Leitungslängen im Kondensator.

Man rechnet hat mit der ESL, der effektiven Induktivität des 
Kondensators

von Noone (Gast)


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MaWin schrieb:
>
> Ja, der baulich kleinere ist schneller, denn das Einzige, was die
> Geschwindigkeit bremst mit der Strom rausfliesst, ist die Induktivität
> der Leitungslängen im Kondensator.
>
> Man rechnet hat mit der ESL, der effektiven Induktivität des
> Kondensators

Perfekt, danke

von Joachim B. (jar)


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Der Andere schrieb:
> Noone schrieb:
>> Ist die Geschwindigkeit der Abgabe eines Kondenstors abhängig von der
>> Kapazität?
>
> Klar, bei gleichem Innenwiderstand gilt, je kleiner desto schneller
> leer.
>
> Ist wie im Restaurant. Eine kleine Portion hast du schneller aufgegessen
> als eine große.

?
https://de.wikipedia.org/wiki/Elektrische_Kapazit%C3%A4t
Q = C * U

also ein 100nF mit 10kV hat mehr elektrische Ladung (also mehr Energie) 
gespeichert als ein 1µF mit 5V

: Bearbeitet durch User
von Noone (Gast)


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Joachim B. schrieb:
> also ein 100nF mit 10000V hat mehr elektrische Ladung also mehr Energie
> gespeichert als ein 1µF mit 5V

Hatte ich vergessen zu erwähnen, ich ging von gleicher Spannung aus. 
Auch bauform ist identisch. Lediglich die Kapazität unterscheidet sich.

Beitrag #5475874 wurde vom Autor gelöscht.
von Günter Lenz (Gast)


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Noone schrieb:
>Also gibt ein 100nF Kondensator die Energie schneller ab als
>ein 1µF? Wenn ja, wie berechnet sich das?

Ist nicht nur von der Kapazität des Kondensators abhängig,
sondern auch vom Widerstand mit dem du ihn entlädst.

https://wetec.vrok.de/rechner/cclad.htm

https://www.elektronik-kompendium.de/sites/grd/0205301.htm

von Joachim B. (jar)


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Noone schrieb:
> Joachim B. schrieb:
>> also ein 100nF mit 10000V hat mehr elektrische Ladung also mehr Energie
>> gespeichert als ein 1µF mit 5V
>
> Hatte ich vergessen zu erwähnen, ich ging von gleicher Spannung aus.
> Auch bauform ist identisch. Lediglich die Kapazität unterscheidet sich.

Das ist ein Widerspruch in sich

wie soll die Bauform identisch sein bei gleicher Kapazität und gleicher 
Spannungsfestigkeit?
Da müsste jemand extrem ungeeignetes Materieal verbauen, entweder zu 
dicke Isolierung, ach ne, das erhöht ja die Spannungsfestigkeit, oder er 
wickelt mehr auf, ach ne das erhöht die Kapazität.

also wie soll das gehen?

von HildeK (Gast)


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Joachim B. schrieb:
> Das ist ein Widerspruch in sich
>
> wie soll die Bauform identisch sein bei gleicher Kapazität und gleicher
> Spannungsfestigkeit?

Spannungsfestigkeit != angelegte Spannung

Selbstverständlich kann ich an einen 0603 100nF und 1µF z.B. 5V anlegen. 
Dass der 100nF auch 50V aushalten könnte, spielt doch keine Rolle!

von Joachim B. (jar)


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HildeK schrieb:
> Spannungsfestigkeit != angelegte Spannung

glaube mir ich weiss das, mir kommt dein Beitrag nun kleinkariert vor, 
wer bitte setzt 10kV Kondis an 5V ein?

bleiben wir doch bitte sachlich, niemand setzt stark überdimensionierte 
Kondensatoren ein, der tO hatte ja nur eine These in dne Raum gestellt 
in Salamischeiben und die These war eben pauschal falsch.
Wenn du mich aber dissen willst, es sei dir gegönnt, dat juckt mich 
weniger.
Man kann fast jedem die Worte verdrehen.

von HildeK (Gast)


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Joachim B. schrieb:
> wer bitte setzt 10kV Kondis an 5V ein?

Du hast damit angefangen. Kein anderer hat 10kV Kondensatoren erwähnt. 
Kein anderer hat von Spannungsfestigkeit gelabert.
Der TO hat dann klargestellt, dass natürlich überall die selbe Spannung 
anliegt.
Dann redest du von Widerspruch.

Und dann behauptest du:

Joachim B. schrieb:
> Man kann fast jedem die Worte verdrehen.

Rede erst, wenn du verstanden hast, worum es geht und bringe nicht 
dauern alternative Fakten (da bist du in anderen Threads auch schon 
aufgefallen).

von Peter R. (pnu)


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Man muss da die Struktur des Entladekreises beachten: ob nur R-Last, 
oder mit L oder gemischt...

Bei "nur R" ist es einfach: Die Entladung erfolgt mit einer e-Funktion, 
die die Zeitkonstante tau = RC hat.

Höchste Leistungsabgabe ist bei t = 0 mit i = u/R, dann klingt die Sache 
in e-Form ab und nach 5 tau ist praktisch alles vorbei.

Bei "nur L" wirds dann schwieriger: Der Kondensator entlädt sich dann 
ins L und eine Schwingung entsteht. Schwingungsdauer ist halt die der 
für einen LC-Kreis typische Sinusschwingung. Bei einer Sinusschwingung 
erfolgt das Maximum der Leistungsabgabe gerade dann wenn L und C gerade 
jeweils die halbe Gesamtenergie haben ( ich glaub bei uo/sqrt2)

Bei R,L,C kommen so viele Kombinationen vor, dass man den Einzelfall 
betrachten muss. Von nahezu e-Funktion bis zur gedämpften 
Schwingungsfolge ist alles möglich.
In der Praxis spielt da der ungewollte Innenwiderstand des Kondensators, 
also seine Qualität, eine wesentliche Rolle (oder auch das R der 
Zuleitungen). Schließlich gibt es den Fall R = 0 nur auf dem Papier.

: Bearbeitet durch User
von Possetitjel (Gast)


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Noone schrieb:

> Ist die Geschwindigkeit der Abgabe eines Kondenstors
> abhängig von der Kapazität? Also gibt ein 100nF
> Kondensator die Energie schneller ab als ein 1µF?

"Ist ein großer Motor schneller als ein kleiner?"

Das ist eine sinnlose Fragestellung, die nicht
sinnvoll beantwortbar ist: Zu viele Variablen.


> Wenn ja, wie berechnet sich das?

Wie schnell ein Kondensator Energie aufnimmt oder abgibt,
wird unter normalen Umständen maßgeblich von der Schaltung
diktiert, die den Kondensator umgibt.

Unter "unnormalen" Umständen, d.h. in Grenzfällen, gibt es
aber die Tendenz, dass elektrisch und mechanisch "große"
Kondensatoren "langsamer" sind als "kleine". Das liegt
einfach daran, dass für die Energieübertragung ein Stromfluss
notwendig ist, und die Ströme können in der Praxis nicht
beliebig groß werden und auch nicht beliebig schnell steigen.

von MaWin (Gast)


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Possetitjel schrieb:
> "Ist ein großer Motor schneller als ein kleiner?"
> Das ist eine sinnlose Fragestellung, die nicht sinnvoll beantwortbar
> ist: Zu viele Variablen

Nö.

Grosse Motoren drehen natürlich langsamer als kleine, die grossen würden 
bei den Drehzahlen auseinanderfliegen die kleibe schaffen.
Lies einfach ein paar Motorendatenblätter

von Joachim B. (jar)


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HildeK schrieb:
> Kein anderer hat 10kV Kondensatoren erwähnt.

HildeK schrieb:
> Rede erst, wenn du verstanden hast,

dito

ich erinnere mal:

1. Energieabgabe

Noone schrieb:
> abhängig von der
> Kapazität?

klares nein

und nun?

Joachim B. schrieb:
> also ein 100nF mit 10kV hat mehr elektrische Ladung (also mehr Energie)
> gespeichert als ein 1µF mit 5V

was ist daran falsch?

von Possetitjel (Gast)


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Joachim B. schrieb:

> Joachim B. schrieb:
>> also ein 100nF mit 10kV hat mehr elektrische Ladung
>> (also mehr Energie) gespeichert als ein 1µF mit 5V
>
> was ist daran falsch?

Abgesehen von der fälschlichen Erwähnung der Ladung
(die Nettoladung ist in beiden Fällen gleich Null; die
Energie steckt nur im Feld) ist sachlich nichts falsch
daran.

Es lohnt nur nicht, darüber zu diskutieren. "Geschwindig-
keit der Energieabgabe" wäre einfach "Leistung", aber es
ist zweifelhaft, ob der TO eine halbwegs klare Vorstellung
von dem hat, was er wissen will.

Ungenaue Frage --> nutzlose Antwort.

von a.p. (Gast)


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(Da bin ich auch unsicher. Trotzdem mal ein Versuch meinerseits.)

Ich unterstelle mal - ganz sachlich - daß Noone sagen wollte:

"Alles gleich, gleiche Bauart und Material, und was sonst noch Einfluß 
hätte - außer der Kapazität. Wirklich alleine diese als Parameter."

Und auf diese Frage müßte man antworten:

Nein. Ein C mit kleinerer Kapazität gibt seine Energie nicht schneller
ab, als einer mit höherer. Wenn ansonsten alles gleich, und man diese
Energieabgabe in allen denkbaren Gesichtspunkten als "ideal" ansieht.

Freilich müßte dazu der Widerstand der "Entladeleitung" + der Stromwert 
der "Entladungsstromsenke" etc. pp. an die Ladung angepaßt sein. Usw. 
Alles für gewöhnlich nicht der Fall, man benutzt ja z.B. schon die 
selben Strippen für Versuche, usw.

Also am Kapazitätswert an sich liegt es nicht, "nur" an vielem anderen.

von HildeK (Gast)


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a.p. schrieb:
> Ich unterstelle mal - ganz sachlich - daß Noone sagen wollte:
>
> "Alles gleich, gleiche Bauart und Material, und was sonst noch Einfluß
> hätte - außer der Kapazität. Wirklich alleine diese als Parameter."
>
> Und auf diese Frage müßte man antworten:
>
> Nein. Ein C mit kleinerer Kapazität gibt seine Energie nicht schneller
> ab, als einer mit höherer. Wenn ansonsten alles gleich, und man diese
> Energieabgabe in allen denkbaren Gesichtspunkten als "ideal" ansieht.

Genau so habe ich dies auch verstanden.

Joachim B. schrieb:
> Joachim B. schrieb:
>> also ein 100nF mit 10kV hat mehr elektrische Ladung (also mehr Energie)
>> gespeichert als ein 1µF mit 5V
>
> was ist daran falsch?
Sachlich nichts, nur dass es mit der Frage nichts zu tun hatte. Darum 
ging es ganz einfach nicht...

Und nur du brachtest 10kV-Cs in die Diskussion und hälst das dann selbst 
für Blödsinn und bezeichnest mich als unsachlich, nur weil ich dich auf 
diesen Umstand hinweise und eine reale Möglichkeit aufzeige, wie der TO 
das meinte.

Joachim B. schrieb:
>> Hatte ich vergessen zu erwähnen, ich ging von gleicher Spannung aus.
>> Auch bauform ist identisch. Lediglich die Kapazität unterscheidet sich.
>
> Das ist ein Widerspruch in sich
>
> wie soll die Bauform identisch sein bei gleicher Kapazität und gleicher
> Spannungsfestigkeit?
> Da müsste jemand extrem ungeeignetes Materieal verbauen, entweder zu
> dicke Isolierung, ach ne, das erhöht ja die Spannungsfestigkeit, oder er
> wickelt mehr auf, ach ne das erhöht die Kapazität.
>
> also wie soll das gehen?

von Joachim B. (jar)


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HildeK schrieb:
> Und nur du brachtest 10kV-Cs in die Diskussion

ja weil das eben dazu gehört aber egal

Possetitjel schrieb:
> Ungenaue Frage --> nutzlose Antwort.

stimmt!

ob ich einen 10 L Eimer oder eine 300 L Badewanne mit 5 L fülle ist fürs 
Ausschütten kein Unterschied

Wenn ich dann den 5 L Eimer so groß mache wie die Badewanne (sehr dicke 
Wandstärke) ist es auch kein Unterschied.

: Bearbeitet durch User
von Ralph B. (rberres)


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Joachim B. schrieb:
> https://de.wikipedia.org/wiki/Elektrische_Kapazit%C3%A4t
> Q = C * U
>
> also ein 100nF mit 10kV hat mehr elektrische Ladung (also mehr Energie)
> gespeichert als ein 1µF mit 5V

Vorsicht man muss unterscheiden zwischen Ladung und Energie.

Die Ladung ist wie schon geschrieben Q=C*U

Die Energiemenge ist 1/2*C*U²

Ralph Berres

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