Wenn ich einen Kondensator mit zb 47nF habe welcher für 16V ausgelegt ist, und diesen "voll" auf 16V auflade (jaja, praktisch nicht möglich usw), und diesen Kondensator dann zb gegen einen 100V Kondesator mit 47nF austausche, dann würde der 100V Kondensator ja nichtmal zu nem Fünftel aufgeladen werden, heisst dass das dann deutlich weniger Energie im 100V Kondensator gespeichert wird als im 16V Kondensator?
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Warum sollte das so sein? Der Wert gibt lediglich an was die maximale Spannugn ist bevor irgendwann das Dielektrikum durchbricht. Die gespeicherte Ladung hängt einzig und allein von der Kapazität ab.
hi, eigentlich hä??? aber in Anlehnung: Du nimmst eine 10 Liter Eimer und machst ihn mit Wasser voll. Die selbe Menge Wasser schüttest du in ein 200l Fass. Ist dann in dem Fass weniger Wasser als im Eimer?? Viel Erfolg, Uwe
Minecrafter 2. schrieb: > ... heisst dass das dann deutlich weniger Energie > im 100V Kondensator gespeichert wird als im 16V Kondensator? Nein, die Ladung auf dem Kondensator ist theoretisch
1 | Q = C * U |
U ist dabei die tatsächlich anliegende Spannung. Falls es sich um MLCC handelt, wird bei 16V auf dem 47nF/100V Kondensator sogar mehr Energie gespeichert, als auf dem 47nF/16V Typ. Grund ist die Abnahme der Kapazität mit der Spannung (bezogen auf die Nennspannung). Je nach Keramikmaterial kann die Kapazität durchaus auf 50% abnehmen.
Kevin M. schrieb: > Die gespeicherte Ladung hängt einzig und allein von der Kapazität ab. Im nachhinein etwas unglücklich ausgedrückt. Der die Kondensatoren beinhalten die gleiche Energie. Natürlich kannst du in dem mit 100V theoretisch mehr Energie Speichern. E=0,5*C*U^2 wäre die Formel dazu.
Minecrafter 2. schrieb: > heisst dass das dann deutlich weniger Energie > im 100V Kondensator gespeichert wird als im 16V Kondensator? Nein. Es gibt eine Formel dafür, wie viel Energie im Kondensator gespeichert ist. such dir die raus. Da kannst du die Zusammenhänge sehen.
Wolfgang schrieb: > Je nach Keramikmaterial kann die Kapazität durchaus auf 50% abnehmen. Hier noch eine Graphik dazu https://de.wikipedia.org/wiki/Keramikkondensator#Spannungsabh%C3%A4ngigkeit_der_Kapazit%C3%A4t
Kevin M. schrieb: > Die gespeicherte Ladung hängt einzig und allein von der Kapazität ab. Rechnen Sie bitte noch mal nach!
Minecrafter 2. (minecrafter_2) >Wenn ich einen Kondensator mit zb 47nF habe welcher für 16V ausgelegt >ist, und diesen "voll" auf 16V auflade (jaja, praktisch nicht möglich >usw), und diesen Kondensator dann zb gegen einen 100V Kondesator mit >47nF austausche, dann würde der 100V Kondensator ja nichtmal zu nem >Fünftel aufgeladen werden, heisst dass das dann deutlich weniger Energie >im 100V Kondensator gespeichert wird als im 16V Kondensator? Und wie überträgst Du die Energie/Ladung zum anderen C? Was sind die Bedingungen dieses Spiels? Die Spannungsangabe auf dem C hat jedenfalls nicht mit der aktuell gespeicherten Ladung oder Energie zu tun, sondern stellt nur eine Grenze dar, wo es für den C langsam ungesund wird. So betrachtet könnte der eine C 100/16 zum Quadrat mehr Energie speichern. Wolfgang (Gast) >Falls es sich um MLCC handelt, wird bei 16V auf dem 47nF/100V >Kondensator sogar mehr Energie gespeichert, als auf dem 47nF/16V Typ. >Grund ist die Abnahme der Kapazität mit der Spannung (bezogen auf die >Nennspannung). Der TO versteht noch nicht mal die theoretischen Grundlagen zum C, und Du kommst wieder mit der Praxis. Meinst Du, der Dreckeffekt der C-Abnahme mit steigender U das ist hier wichtig, bzw. trägt zum Verständnis der Theorie bei?
Jens G. schrieb: > Meinst Du, der Dreckeffekt der C-Abnahme mit steigender U das ist > hier wichtig, bzw. trägt zum Verständnis der Theorie bei? Der erste Teil meines Beitrags war doch theoretisch eund einfach genug. Die Frage des TO ist derartig grundlegend, einschließlich der einfachen Herleitung der Antwort, wie man sie in der Schule vielleicht in der 8./9. Klasse anhand eines Plattenkondensator macht, dass man da ruhig mal auf ein paar Fallstricke in der Praxis hinweisen darf. Ein Faktor 2 gegenüber der Theorie würde ich jetzt nicht als "Dreckeffekt" bezeichnen. Die Theorie aus der 8. Klasse versagt da einfach.
Kevin M. schrieb: > Lesen Sie bitte nochmal nach...... Ich gebe Ihnen einen Tipp: Q = I * t C = I * t / U = Q / U Sie dürfen jetzt nach Q umstellen und "beweisen", in welchem Kurtiversum die Ladung nicht von der Spannung abhängt.
Marek N. schrieb: > Kevin M. schrieb: >> Lesen Sie bitte nochmal nach...... > Ich gebe Ihnen einen Tipp: Merkt ihr es nicht: ihr stoßt ins gleiche Horn. Kevin M. schrieb: > Die gespeicherte Ladung hängt (*) einzig und allein von der Kapazität ab. (*) ... bei gleicher Spannung über dem Kondensator ... Jens G. schrieb: > Und wie überträgst Du die Energie/Ladung zum anderen C? Er nimmt ein Labornetzteil und lädt damit einen 47nF-Kondensator auf 16V und dann nimmt er einen anderen 47nF-Kondensator und lädt auch den auf 16V. Die Frage ist nun: welcher der beiden Kondensatoren enthält mehr Energie? Und weil ich jetzt simplerweise die Farbe, die Gehäuseform, den Hersteller und sogar die maximal erlaubte Spannung aus der Beschreibung herausgelassen habe, fällt die Antwort relativ einfach. > Was sind die Bedingungen dieses Spiels? Wobei man in der realen Praxis aufpassen muss, denn wie gesagt gibt es da ggfs. bei bestimmten Technologien irgendwelche Abhängigkeiten und Variationen der Kapazität. Jens G. schrieb: > Meinst Du, der Dreckeffekt der C-Abnahme mit steigender U das ist hier > wichtig, bzw. trägt zum Verständnis der Theorie bei? Dass da die Kapazität bei den hochkapazitiven MLCC schon mal um bis zu 50% abnehmen kann, darf man schon mal erwähnen: https://de.wikipedia.org/wiki/Keramikkondensator Wolfgang schrieb: > Die Frage des TO ist derartig grundlegend, einschließlich der einfachen > Herleitung der Antwort Das ist der Witz an der Sache: nie war es einfacher als heute, an solche Informationen zu kommen. Und nie stellten Anfänger ähnlich simple Fragen, ohne vorher mal wenigsten einen kleinen Funken nachgedacht zu haben. Mir scheint, die "Publikumsfrage" für die "Schwarmintelligenz" wird heute weit vor dem "selbständigen Nachdenken" in Anspruch genommen.
Lothar M. schrieb: > Und nie stellten Anfänger ähnlich simple > Fragen, ohne vorher mal wenigsten einen kleinen Funken nachgedacht zu > haben. Mir scheint, die "Publikumsfrage" für die "Schwarmintelligenz" > wird heute weit vor dem "selbständigen Nachdenken" in Anspruch genommen. :) Hast recht, trotzdem: Die Frage ist doch irgendwie putzig. Wenn sie nicht in einem, von einem relativ kleinen Teil unserer Bevölkerungsgruppe betreffenden Fachgebiet auftauchen würde, täte ich sie glatt für eine von diesen Witzfragen irgend eines Radiosenders halten, die einem arglosen Supportmitarbeiter am Telefon mit verstellter Kinderstimme offenbart wird. ;)
Lothar M. schrieb: > Jens G. schrieb: >> Und wie überträgst Du die Energie/Ladung zum anderen C? > Er nimmt ein Labornetzteil und lädt damit einen 47nF-Kondensator auf > 16V und dann nimmt er einen anderen 47nF-Kondensator und lädt auch > den auf 16V. > Die Frage ist nun: welcher der beiden Kondensatoren enthält mehr > Energie? Wobei mir schleierhaft ist, wie man überhaupt auf so eine Frage kommt. Manche Leute fragen vielleicht "Was ist schwerer; ein Kilogramm Blei oder ein Kilogramm Watte?". Aber hier ist das doch beides Mal ein Kilogramm Watte. Vielleicht ein besserer Vergleich zur Frage des TE: "Was ist schwerer: ein Kilogramm Watte, das im Kofferraum eines Smart liegt oder ein Kilogramm Watte im Kofferraum eines Porsche Cayenne?"
Wolfgang schrieb: > Falls es sich um MLCC handelt, wird bei 16V auf dem 47nF/100V > Kondensator sogar mehr Energie gespeichert, als auf dem 47nF/16V Typ. Voll daneben: das Gegenteil ist richtig. Wenn die Kapazität mit steigender Spannung sinkt, sinkt auch das Fassungsvermögen für Ladung und Energie.
Axel S. schrieb: > Wobei mir schleierhaft ist, wie man überhaupt auf so eine Frage kommt. Ein Anfänger, für den alles noch neu und unbekannt ist und der die Wirkprinzipien noch nicht durchschaut, kommt gerne auf derlei Fragen. Der Klassiker (unter Kunden und Vertrieblern) ist bei uns immernoch: 'Ich habe einen Verbraucher, der bei 12V 1A aufnimmt. Geht der kaputt, wenn ich ihn mit einem 12V/3A-Netzteil betreibe?' Axel S. schrieb: > Vielleicht ein besserer Vergleich zur Frage des TE: > "Was ist schwerer: ein Kilogramm Watte, das im Kofferraum eines Smart > liegt oder ein Kilogramm Watte im Kofferraum eines Porsche Cayenne?" Der Vergleich ist richtig gut! :)
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Axel S. schrieb: > Vielleicht ein besserer Vergleich zur Frage des TE: "Was ist schwerer: > ein Kilogramm Watte, das im Kofferraum eines Smart liegt > oder ein Kilogramm Watte im Kofferraum eines Porsche Cayenne?" Und als Steigerung dann: "Was ist schwerer: 1kg Watte auf der Erde oder 1kg Watte auf dem Mond? Und welches der beiden hat mehr Masse?" Jetzt wirds lustig... ;-)
Axel S. schrieb: > Manche Leute fragen vielleicht "Was ist schwerer; ein Kilogramm Blei > oder ein Kilogramm Watte?". Aber hier ist das doch beides Mal ein > Kilogramm Watte. Vorsicht: Beide Massen sind zwar gleich, aber die größere Gewichtskraft hat das Blei, denn die (Zellstoff-)Watte hat mehr Auftrieb in der Luft auf Grund des größeren Volumens. Außer es wäre Watte aus Blei (oder Gold). Arno schrieb: > Und was ist mit (1kg) Tee? Der liegt dazwischen 😀.
HildeK schrieb: > Vorsicht: Beide Massen sind zwar gleich, aber die größere Gewichtskraft > hat das Blei, denn die (Zellstoff-)Watte hat mehr Auftrieb in der Luft > auf Grund des größeren Volumens. Dadurch sorgt dann im Kofferraum des Smart die Watte für den längeren Bremsweg: die gleiche Masse muss abgebremst werden, aber wegen des höheren Auftriebes gibt es weniger Grip als beim Blei.
Percy N. schrieb: > Dadurch sorgt dann im Kofferraum des Smart die Watte für den längeren > Bremsweg: Ja sicher! Aber der Cayenne hätte das selbe Problem.
HildeK schrieb: > Ja sicher! Aber der Cayenne hätte das selbe Problem. Nur fällt es beim Cayenne nicht gar so schlimm "ins Gewicht". Vorsichtig sein sollte man freilich bei beiden; diese Gefahr ist wohl kaum jemandem bewusst!
> Marek N. schrieb: >> Kurtiversum Der ist gut... Aber daß sich mit steigender Spannung die Kapazität eines Keramikkondis auf 50% verringert, muß ich mir merken. Warum hat man dann eigentlich die Kapazitätsdiode erfunden ? Sagen wir mal so: Wenn ich einen Keramikkondensator einbaue, wünsche ich die Kapazität, die aufgedruckt ist, bei jeder Spannung, und bei jedem Wetter- solch genannte Exemplare wird ein Normal- Elektroniker wohl kaum verwenden können.
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M.A. S. schrieb: > Wolfgang schrieb: >> Falls es sich um MLCC handelt, wird bei 16V auf dem 47nF/100V >> Kondensator sogar mehr Energie gespeichert, als auf dem 47nF/16V Typ. > > Voll daneben: das Gegenteil ist richtig. > Wenn die Kapazität mit steigender Spannung sinkt, sinkt auch das > Fassungsvermögen für Ladung und Energie. Da denke besser noch einmal drüber nach. Der Einfachheit halber nehmen wir MLCCs, bei denen bei Nennspannung die Kapazität auf 49% sinkt (ähnl. Y5N). Dann hat bei 16V der 47nF/16V-Kondensator eine Kapazität von 23nF, der 47nF/100V-Kondensator eher 45nF. Auf welchem Kondensator ist nach dem Aufladen auf 16V wohl mehr Energie gespeichert? Die Formel E = 1/2 C U² kannst du hier allerdings vergessen, weil die Kapazität über den Aufladevorgang nicht konstant ist.
Wolfgang schrieb: > Auf welchem Kondensator ist nach dem Aufladen auf 16V wohl mehr Energie > gespeichert? Auf jenem, bei welchem bei der Endspannung die größere Kapazität übrig ist.
Mit LTspice einfach zu überprüfen. Selbst die Spannungsabhängigkeit kann man in die Formelversion direkt einfließen lassen .. Fertige Schaltung von Helmut dazu .. Beitrag "Re: ltSpice: Ladung Kondensator anzeigen"
über .Meas Funktion kann Integral auch erstellt werden. Beitrag "LTSpice: Integral plotten - Allgemeine Lösung"
M.A. S. schrieb: > Auf jenem, bei welchem bei der Endspannung die größere Kapazität übrig > ist. Das sagte ich bereits, aber du hast behauptet, dass das Gegenteil richtig sei. M.A. S. schrieb: > Wolfgang schrieb: >> Falls es sich um MLCC handelt, wird bei 16V auf dem 47nF/100V >> Kondensator sogar mehr Energie gespeichert, als auf dem 47nF/16V Typ. > > Voll daneben: das Gegenteil ist richtig.
Edi M. schrieb: >> Marek N. schrieb: > ... > Sagen wir mal so: Wenn ich einen Keramikkondensator einbaue, wünsche ich > die Kapazität, die aufgedruckt ist, bei jeder Spannung, und bei jedem > Wetter- solch genannte Exemplare wird ein Normal- Elektroniker wohl kaum > verwenden können. Hallo so einfach ist das eben nicht. Diese Typen von Keramikkondensatoren sind relativ neu und noch wichtiger: Es gibt nicht den einen Keramikkondensator und vor allem man muss sich komplett von der Alltagsvorstellung von Keramik ("Porzellan" "Badekeramik") entfernen. Kondensatoren in µF Bereich ja selbst oberhalb von wenigen 100nF waren vor 2 Jahrzehnten in den SMD Größen (die Kondensatoren welche einfach nur SMD Anschlüsse haben aber ansonsten genauso groß wie THT Typen sind zähle ich mal nicht dazu) in der Praxis noch unbekannt bzw. in der Entwicklung. Kondensatoren werden aber für viele Anwendung aber unter recht Verschiedenen Bedingungen und Zielvorgaben (Einsatzzwecke) benötigt. Und da halt schon länger alles klein und somit SMD sein muss, aber auf große Kapazitäten trotzdem nicht verzichtet werden kann (man würde gern aber wieder mal die Physik...) hat man halt Kondensatoren entwickelt die dank sehr spezieller Keramikwerkstoffe extrem hohe Kapazitäten bereitstellen können. Allerdings funktioniert das dann nicht mehr so einfach wie bei einen "Kunststoffkondensator" und anderen "klassischen" Kondensatoren bzw. Effekte die dort so gut wie keine praktische Auswirkung haben erreichen Größenordnungen wo es auch in der Praxis Auswirkungen hat. Das will man so nicht, ist aber einfach so - deshalb sind diese Kondensatoren auch keine Universalkondenstoren oder die "Superspeicherkondensatoren" welche der perfekte Ersatz für alle Akkutechnologien wäre. Gute erweiterte Grundlagen bietet dazu der Wikipediabeitrag https://de.wikipedia.org/wiki/Keramikkondensator der schon durch seine Größe zeigt wie vielschichtig und komplex das Gebiet der Keramikkondensatoren ist. Neben den echten Speicherkondensatoren sind die Keramikkondensatoren die Typen wo an meisten entwickelt und geforscht wird. Praktiker
Wolfgang schrieb: > M.A. S. schrieb: >> Auf jenem, bei welchem bei der Endspannung die größere Kapazität übrig >> ist. > > Das sagte ich bereits, aber du hast behauptet, dass das Gegenteil > richtig sei. > > M.A. S. schrieb: >> Wolfgang schrieb: >>> Falls es sich um MLCC handelt, wird bei 16V auf dem 47nF/100V >>> Kondensator sogar mehr Energie gespeichert, als auf dem 47nF/16V Typ. >> >> Voll daneben: das Gegenteil ist richtig. Sorry, Du hast (und hattest) recht! Ich hatte offensichtlich beim eiligen Lesen Deine Aussage anders und damit falsch verstanden.
LTspice findet sich unter dieser Adresse https://www.analog.com/en/design-center/design-tools-and-calculators/ltspice-simulator.html und Modelle dazu gibt es von mehreren Herstellern https://www.tdk-electronics.tdk.com/de/1902462/design-support/tools-fuer-entwickler/ceralink-modellbibliothek-fuer-ltspice
Meine Frage entstand da ich in der Theorie zu Kondensatoren kein bisschen drin bin geschweige denn in den Formeln, und es stellte sich halt sozusagen die Frage ob ein Kondensator bei jeder Spannung die zb 47nF speichern kann oder ob die vollen 47nF erst bei anlegen der Vmax erreicht werden :)
Minecrafter 2. schrieb: > Meine Frage entstand da ich in der Theorie zu Kondensatoren kein > bisschen drin bin geschweige denn in den Formeln, ... Dann lies einfach mal in einem Grundlagenbuch .. > ... und es stellte sich halt sozusagen die Frage ob ein Kondensator > bei jeder Spannung die zb 47nF speichern kann oder ob die vollen 47nF > erst bei anlegen der Vmax erreicht werden :) Die Angabe "47nF" ist keine Angabe der Ladung, sondern der Kapazität. Stell dir einfach einen Plattenkondensator mit Luftdielektrikum vor, bei dem die Kapazität bekanntlich durch Fläche und Plattenabstand bestimmt ist. In einem vernünftigen Grundlagenbuch wirst du dazu auch die Herleitung finden. Würdest du jetzt erwarten, dass sich die Abmessungen des Kondensators ändern, während du ihn auf Vmax auflädst?
von Minecrafter 2. schrieb: >ob die vollen 47nF erst bei anlegen der Vmax >erreicht werden :) Er hat auch bei 0V 47nF. Ein Kondensator speichert eine elektrische Ladung und Ladung ist Strom mal Zeit. 1F, also ein Farad = 1 As/V also eine Amperesekunde pro Volt. Das bedeutet wenn ein Kondensator von 1F mit einen Strom von 1A geladen wird, steigt die elektrische Spannung in jeder Sekunde um 1V. Also nach 10 Sekunden wäre die Spannung dann auf 10V gestiegen. 47nF = 0,000000047F Vmax bedeutet nur, daß er bis zu dieser Spannung aufgeladen werden darf. Darüber hinaus mußt du damit rechnen das er zerstört wird.
Wolfgang schrieb: > Würdest du jetzt erwarten, dass sich die Abmessungen des Kondensators > ändern, während du ihn auf Vmax auflädst? Ja.
Percy N. schrieb: > Wolfgang schrieb: >> Würdest du jetzt erwarten, dass sich die Abmessungen des Kondensators >> ändern, während du ihn auf Vmax auflädst? > > Ja. nochmal ja, fast jeder RFS Techniker kennt aufgeplatzte Boosterkondensatoren die immer wieder mit Kräften malträtiert werden durch Aufladung. Denn Aufladung ist eine Krafteinwirkung durch die Ladung! http://www.ktet.fh-muenster.de/lehre/gde_3.htlatex/gde_3se5.html
Percy N. schrieb: >> Würdest du jetzt erwarten, dass sich die Abmessungen des Kondensators >> ändern, während du ihn auf Vmax auflädst? > > Ja. Ja, manche Kondensatoren bekommen "dicke Backen", wenn man sie auflädt. :-)
Percy N. schrieb: > Ja. Ehrlich gesagt, mir ist noch nie aufgefallen, dass sich in einem Gerät die Größe der Kondensatoren beim Einschalten signifikant (i.e. proportional zur Spannung) ändert. Aber wenn du das meinst ...
Wolfgang schrieb: > signifikant An welcher stelle hattest Du genau das zur Bedingung gemacht? Merke: wenn sich eine Fliege auf eine Eisenbahnschiene setzt, wird die Schiene verformt. Wo rohe Kräfte sinnlos walten ... Wolfgang schrieb: > signifikant (i.e. proportional zur Spannung) Diese Gleichsetzung wäre auch noch eine nähere Betrachtung wert ...
Minecrafter 2. schrieb: > und es stellte sich halt sozusagen die Frage ob ein > Kondensator bei jeder Spannung die zb 47nF speichern > kann oder ob die vollen 47nF erst bei anlegen der Vmax > erreicht werden :) Gegenfrage: Wieviel Luft kann ein Drucklufttank mit 100l Volumen speichern?
Egon D. schrieb: > Gegenfrage: Wieviel Luft kann ein Drucklufttank mit > 100l Volumen speichern? Das hängt von der Wandstärke ab ;-)
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