geladner und ungeladener Kondensator in Reihe schalten

[SprinterSB]

Den angesprochenen Potentialausgleich gibt's aber trotzdem, oder?

[kalledom]

SIGINT hatte es in seinem Beitrag bereits ausführlich, eindeutig und praktisch ausprobiert beschrieben !

[SprinterSB]

Wenn ich die Kondensatoren in Reihe schalte, aber den Stromkreis nicht schließe dann kann zwischen den beiden Kondensatoren kein Ladungsaustausch stattfinden. [...] Erst wenn man den Stromkreis schließt kann ein Ladungsaustausch stattfinden.

Das geht aber davon aus, daß die beiden Anschlüsse auf gleichem Potential liegen. Wenn das nicht der Fall ist, muss doch ne Ladung fliessen? Die Ladung auf den Einzelkapazitäten wird sich dadurch jedoch nicht ändern.

Man hat es hier ja nicht mit 2 Kapazitäten zu tun, sondern mit 4 oder 5.

[kalledom]

Bei einem geladenen Elko ist es wie bei einer Batterie, der Elektronen-Überschuß auf der einen Seite möchte gerne zum Elektronen-Mangel auf der anderen Seite. Wenn kein geschlossener Stromkreis vorhanden ist, kann kein Ladungsaustausch stattfinden.
Wenn der Stromkreis der zwei in reihe liegenden Elkos durch einen Widerstand geschlossen wird, also die beiden 'äußeren' Anschlüsse an einen Verbraucher angeschlossen werden, findet ein Ladungsaustausch statt:
als erstes wird der leere Elko durch den Entladestrom des vollen Elkos geladen, bis beide die gleiche Spannung haben, dann werden beide gleichzeitig entladen, bis sie leer sind.

Das mit den 4 oder 5 Kapazitäten habe ich nicht verstanden.

[ogni42]

Gedankenexperiment:

Angenommen ich habe ein Voltmeter mit unendlich hohem Innenwiderstand. Jetzt messe ich am ersten geladenen Kondensator: 1V Am zweiten ungeladenen Kondensator messe ich 0V. Jetzt schalte ich beide in Reihe und messe. Da keine Ladung verloren geht, messe ich wieder 1V.

Die beiden inneren Platten sind miteinander verbunden (0 Ohm). Zwischen diesen hat aber vorher eine Potentialdifferenz bestanden (0,5V), die jetzt nicht mehr besteht. Es muss also Ladung fließen. Unterm Strich bleibt mir also ein kapazitiver Spannungsteiler.

[SprinterSB]

Gedankenexperiment:

Angenommen ich habe ein Voltmeter mit unendlich hohem Innenwiderstand.

...und verschwindend kleiner Kapazität (damit keine Ladung zu/abfliessen kann).

Jetzt messe ich am ersten geladenen Kondensator: 1V Am zweiten ungeladenen Kondensator messe ich 0V. Jetzt schalte ich beide in Reihe und messe. Da keine Ladung verloren geht, messe ich wieder 1V.

Sicher? Wenn du die Bauteile in Reihe schaltest, dann hat das Gesamtsystem eine höhere Kapazität (die fraglichen C werden ja parallel geschaltet durch das Verbinden der Bauteile).

Dadurch sollte die gemessene Spannung gemäß U=Q/C fallen, was auch anschaulich klar ist: Das Potential ist ein Maß für die Energie, die ich brauche, um eine Probeladung von x nach oo zu transportieren. Wenn ich die C verbinde, verteilt sich die Ladung auf beide C, die Feldlinien, die ursprünglich am 1V-Kondensator waren, verteilen sich nun auf beide C. Das E-Feld in der Nähe des Objekts wird also dünner, d.h. ich brauch Weniger Energie, um eine Probeladung zu transportieren.

Um die Effekte klarer zu machen, ist es besser, zu vergessen, daß es sich bei den Bauteilen um Kondensatoren handelt, weil der Effekt bei jedem leitenden Objekt auftritt.

[Leverator]

@SprinterSB: Das in-Serie-Schalten von zwei gleich großen Kondensatoren halbiert die Gesamtkapazität. Wenn Du die Cs verbindest, dann verteilt sich genau garnichts. Es sei denn, die Kondensatoren werden _PARALLEL_ geschaltet. Dann werden die Ladungen auf beide Kondensatorplatten verteilt und es wird sich die hälfte der Spannung einstellen. Recht hast Du jedoch mit dem kapazitiven Spannungsteiler: Das stimmt, allerdings funktiniert der nur im Wechselstromkreis, den wir hier ja nicht betrachten.

@ogni42: Nein, es fließen keine Ladungen, wenn Du einfach nur einen geladenen und einen ungeladenen Kondensator in Reihe schaltest (bis auf die verschwindend geringen Verlustwiderstände, die dann doch einen Ausgleichsstrom fließen lassen).

Gruß,
Lev

[SprinterSB]

@SprinterSB: Das in-Serie-Schalten von zwei gleich großen Kondensatoren halbiert die Gesamtkapazität.

Nein, in diesem Falle nicht. Die von mir und ogni42 gemachten Betrachtungen beziehen sich auf die Bauteilkapazitäten, nicht auf die Nennkapazitäten, die in einer Schaltung wesentlich sind. Das Verbinden (in Reihe schalten) hat also den gleichen Effekt, wie wenn man 2 Platten (jede für sich stellt eine Kapazität dar!) verbindet.

Die innere Aufbau der C ist hier unerheblich! Was zählt, ist deren Kapazität gegen unendlich (abgekürzt oo).

[Yossarian]

Hallo
Zwei gleiche in Reihe geschalteten Kondensatoren haben nach außen die halbe Kapazität des einzelnen Kondensators.Die Gesamtladung des 'neuen' Kondensators beträgt die Summe der beiden Einzelladungen.Beide Kondensatoren haben die gleiche Ladung, aber eine Spannung, die von ihrer Kapazität abhängig ist.Der Ladungsausgleich erfolgt durch Influenz.Ein elektrisches Feld ist durchaus zwischen den Anschlüssen des Kondensators vorhanden.
Bei gleicher Fläche und gleicher Dielektrizität würde die unterschiedliche Kapazität durch unterschiedliche Abstände zwischen den Platten zustande kommen.
Cneu=reziprok von (Abstand1/(Fläche*eps) + Abstand2/(Fläche*eps)).eps=elektrische Feldkonstante
Bei zwei Plattenkondensatoren mit gleicher Fläche -> C= Fläche*eps/(Abstand1+Abstand2).
Das Ergebnis nach aussen ist also ein Plattenkondensator mit auseineinandergezogenen Platten.
Mit freundlichen Grüßen
Benno

[kalledom]

Zur Zeit formiere ich massenweise Becherelkos 50µF + 100µF / 385V, -Pol am Gehäuse, die lange gelegen haben.
Wenn ich den 50-er mit 1mA langsam bis auf 50V auflade, ist an dem 100-er überhaupt nichts zu messen. Formiere ich den 100-er, entlädt sich der 50-er langsam wegen des Leckstroms.