Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Kurzschlussstrom eine Kondensators berrechnen
Hallo,
ich habe hier einen Kondensator liegen mit folgenden Nennwerten:
U = 5V
C = 1 F
Wenn ich nun rechne W = 1/2C*U^2 = 0.5F * 25V = 12.5 Ws (J)
I = W/ (t * u) = 12.5 / (1 * 5V) = 2.5 A
Das heisst dieser Kondensator hat einen Kurzschlussstrom von 2.5 Ampere. Ist diese Rechung richtig?
Besten dank
Nein. Die Größe t ist nicht bestimmt. Der Innenwiderstand des Kondensators würde weiterhelfen.
Willst Du ihn wirklich kurzschließen?
Manfred
hm,
ich bin von folgendem ausgegangen:
Der Strom I ist ja die Anzahl der Elektronen die den Querschnitt A in der Zeit t (1sec) durchfliessen.
Das würde bedeuten das P.... also Watt auch auf 1 Sekunde bezogen ist.
Ergo mann kann die zeit t weglassen oder einfach t einfügen.
Oder liege ich da fölig falsch?
Es gibt unterschiedliche Kondensatoren mit unterschiedlichem Innenwiderstand. Der bestimmt doch den Strom bei gegebener Spannung.
Manfred
Das ist doch wie mit einer anderen Spannungsquelle.
mann hat eine best. Energiemenge.... z.B. 12.5J
Wenn die Spannung bekannt ist, lässt sich doch dadurch der Strom bestimmen oder?
Mir geht es hier rein um die Theorie ich habe nicht vor einen 1 F kondensator kurz zuschliessen [-(
:)
Mit der Energiemenge und der Spannung lässt sich kein Strom berechnen. Wie Manf schon sagte ist der Widerstand entscheident I = U/R. Auch bei Kurzschluss hast du keinen unendlich kleinen Widerstand.
Zeiner-Rider
14.04.2006, 20:35
Es könnte dadurch der Kondensator zerstört werden.
Du hast t=1sec. angenommen, das heißt der Kondensator kann für eine Sekunde 2.5 Ampere hergeben.
Zeiner-Rider
14.04.2006, 20:37
...angenommen der Innenwiderstand wird vernachlässigt
Dann wäre der Strom von dem Wiederstand der Kurzschlussleitung abhängig, wie dieser auch vernachlässigt, mal rein theoretisch, dann müsste der Strom eigentlich unendlich hoch sein, oder? Aber das is ja nich so...
Oder kann der Strom gar nicht unendlich groß sein da der elektronenfluss auch eine Vmax hat?
Hallo hosti!
Theoretisch (und wahrscheinlich auch praktisch) ist der maximaler (Anfang) Kurzschlussstrom eines aufgeladenen Kondensators I=U/(RI+RE), wo U ist die Spannung auf dem Kondensator, RI ist die innere Resistanz des Kondensators und RE ist die externe Resistanz mit er kurz geschlossen wird. Danach wird sich der Strom mit der Zeit exponentiell bis auf 0 verkleinern.
MfG
hertzschüler
14.04.2006, 21:32
Der Kurzschlussstrom bei einem vollem Kondensator müsste anfangs eigendlich genauso groß sein wie der Anfangsladestrom bei einem leeren Kondensator, wenn die Stromversorgung einen ohmschen Widerstand hat, der genauso groß ist wie der ohmsche Widerstand der kurzschließenden Drahtbrücke. Das sollte so sein, da die Ladekurve eines Kondensators genauso aussieht, wie dessen Entladekurve (natürlich nur bezüglich der Stromstärke). Also, wenn der Kondensator leer ist und geladen wird, ist der Strom erst groß (da die Spannungsdifferenz noch groß ist) und wird dann immer kleiner (da die Spnnungsdifferenz auch immer kleiner wird), und wenn der Kondensator voll ist und dann entladen wird ist der Strom erst groß (da die Spannung noch groß ist) und wird dann kleiner (da die Spannung auch kleiner wird).
heoretisch (und wahrscheinlich auch praktisch) ist der maximaler (Anfang) Kurzschlussstrom eines aufgeladenen Kondensators I=U/(RI+RE)
Theoretisch ist der Kurzschlusstrom unendlich hoch (und der Anfangsladestrom auch)! Denn der Idealfall wäre ja RI = 0 und RE = 0
Hallo hertzschüler!
Natürlich, bloss der Strom fliesst in umgekehrter Richtung. Du hast mich gerade auf die Idee gebracht, dass man beim aufladen die innere Resistanz eines Kondensators messen kann. :)
MfG
Hallo uwegw!
Ja, hast Du recht. Ich habe es schlecht formuliert. :)
MfG
hm, danke für eure vielen Antworten.
Also, Wenn wir von der theorie ausgehen dann ist der Verbraucher Widerstand beim Kurzschluss gleich Null.
Im Falles des Kurzschlusses haben wir ja die 5V (wenigstens zu anfang nehme ich an)
Da sich der Kondensator beim Kurzschluss von einem Moment auf den anderen entlädt, haben wir keine Zeit t (Hm, ist wahrscheinlich Mathematisch absolut falsch aber das Ergebniss müsste doch halbwegs stimmen) :-k
Die Energiermenge ist ja eine Resultierende aus der Zeit, der Spannung und dem Strom.
....... so hab ich das jedenfalls gesehen :D
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Wen wir einfach einen Widerstand annehmen, also den Widerstand der Verbraucherleitung? Den Innenwiderstand brauche ich ja auch nicht wen ich an einer Batterie eine Lampe betreibe, oder?
Danke für eure Hilfe
Wen wir einfach einen Widerstand annehmen, also den Widerstand der Verbraucherleitung? Den Innenwiderstand brauche ich ja auch nicht wen ich an einer Batterie eine Lampe betreibe, oder?
Solange der Entladewiderstand wesentlich größer ist als der Innenwiderstand, kann man den Innenwiderstand bei der Berechnung vernachlässigen.
Bei der Lampe an der Batterie macht sich der Innenwiderstand bemerkbar, wenn eine Lampe mit kleinem Widerstand (z.B. Autoscheinwerfer) an einer Batterie mit großem Innenwiderstand (z.B. Knopfzelle) betrieben wird. Dann fällt viel Spannung am Innenwiderstand ab, und die der Lampe zur Verfügung stehende Spannung geht in den Keller... der Innenwiderstand begrenzt halt den maximalen Entladestrom.
Ich nehme an um an den Innenwiderstand des Kondensators zu kommen muss ich die Spannung und den Strom messen um in zu berrechnen.
Messen wird man den ja eher nicht können.
Das müsste man ja unter spannung machen(aufgeladen).... hm
:-k (<---- find ich ein witziges Smilie :D)
kalledom
15.04.2006, 12:15
Hallo,
eine leere Batterie hat einen hohen, eine volle Batterie einen geringen Innen-Widerstand.
Ein kleiner Trafo hat einen relativ hohen (Draht-) Innen-Widerstand, ein großer Trafo einen relativ kleinen.
Jeder Draht hat einen Widerstand. Die 'Platten' des Kondensators werden über Drähte / als Drähte zu den Anschlüssen geführt; damit entsteht ein (Innen-) Widerstand.
Mag der Innen-Widerstand auch noch so klein sein, z.B. 0,001 Ohm, dadurch wird der Kurzschlußstrom begrenzt auf 5V / 0,001Ohm = 5.000A und kann somit nicht unendlich groß werden.
Der Widerstand der 'Kurzschlußverbindung', Übergangswiderstände an den Kontakten, etc. sind dabei noch nicht berücksichtigt.
Für den Kondensator ergibt sich ein Tau abhängig von der Kapazität und dem Innen- und Außen-Widerstand. Auch dieser Wert mag sehr winzig sein, deshalb kann er aber nicht unter den Teppich gekehrt werden; er ist real.
Den Innenwiderstand (ESR) eines Elkos misst man üblicherweise mit Wechselstrom. Die Messmethode ist hier beschrieben: http://www.sprut.de/electronic/switch/lc/lc.html#esr
Waste
kalledom
16.04.2006, 00:03
@Waste
Bitte nicht Innenwiderstand (ESR) und Wechselstrom-Widerstand (Impedanz / kapazitiver Widerstand / Scheinwiderstand) durcheinander werfen.
Jeder Kondensator hat bei einer bestimmten Frequenz einen bestimmten (Schein-) Widerstand, also einen frequenzabhängigen Widerstand. Der hat aber wenig mit dem konstruktiv bedingten Innenwiderstand zu tun.
Das ständige hin und her zwischen idealen und realen Bauteilen führt zu garnichts.
Legt euch mal fest.
Bei Idealen Bauteilen ist der Anfangsstrom unendlich beim realen immer abhängig vom Einzelfall.
Wenn man einen Kondenstator aus Supraleiter baut, dann müssten sich doch nahezu ideale Zustände erreichen lassen, oder?
@Waste
Bitte nicht Innenwiderstand (ESR) und Wechselstrom-Widerstand (Impedanz / kapazitiver Widerstand / Scheinwiderstand) durcheinander werfen.
Habe ich da etwas durcheinander gebracht? Ich denke nicht. Ich meinte schon den Innenwiderstand (ESR), den auch hosti wissen will.
Waste
Zeiner-Rider
18.04.2006, 17:21
um das geht es auch nicht,...
nahzu ist hier wohl das richtige wort.
kann man den Strom beim Laden eines Kondensatores messen oder nicht?
Ja,kann man.
Du bekommst abhängig von den Widerständen für die Kontaktierung,Leitungen und des Messgerätes eine Lade/Entladekurve.
Der Messaufbau ist Maßgeblich.
Berücksichtigen solltest du das nicht alle Kondensatoren es mögen (vertragen) wenn man sie einfach kurzschließt bzw. mit zu hohen Strömen beaufschlagt.
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