rich
19.12.2011, 19:55 |
Kondensator + Diode in Sperrrichtung (Elektronik) |
Hallo zusammen
Ich beschäftige mich gerade mit der Schaltungsanordnung im Anhang. Mein Verständnisproblem ist, wie der Kondensator in der Schaltung seine Spannung Uc erhält? Da die Diode ja in Sperrrichtung gepolt ist, fließt kein Strom und somit haben wir keinen Spannungsabfall am Widerstand. Das bedeutet, dass sich die Spannung Uq nun auf die Diode und den Kondensator aufteilen muss? Da aber gilt Q=C*Uc bzw abgeleitet I=C*Uc' und wir keinen Strom haben gibt es auch keine Änderung der Kondensatorspannung?
Habe das ganze aber mal nachsimmuliert und festgestellt, dass die komplette Eingangsspannung am Kondensator abfällt? Wie kann das sein?
Danke vielmals
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Gast
19.12.2011, 20:10
@ rich
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Kondensator + Diode in Sperrrichtung |
» Da die Diode ja in Sperrrichtung gepolt ist, fließt
» kein Strom und somit haben wir keinen Spannungsabfall am Widerstand.
Na da trifft es ja gut, dass die Diode eben in Durchlassrichtung gepolt ist, gelle? |
rich
19.12.2011, 20:17 (editiert von rich am 19.12.2011 um 20:20)
@ Gast
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Kondensator + Diode in Sperrrichtung |
» » Da die Diode ja in Sperrrichtung gepolt ist, fließt
» » kein Strom und somit haben wir keinen Spannungsabfall am Widerstand.
»
» Na da trifft es ja gut, dass die Diode eben in Durchlassrichtung gepolt
» ist, gelle?
Achte auf den Bezugssinn meiner Spannung, wie können hier die 0.7 bzw 0.3V Flussspannung abfallen? Ich nehme hier Uq als positiv an |
x y
19.12.2011, 20:18
@ Gast
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Kondensator + Diode in Sperrrichtung |
» » Da die Diode ja in Sperrrichtung gepolt ist, fließt
» » kein Strom und somit haben wir keinen Spannungsabfall am Widerstand.
»
» Na da trifft es ja gut, dass die Diode eben in Durchlassrichtung gepolt
» ist, gelle?
Woher weißt du, dass U_q positiv ist? |
x y
19.12.2011, 20:20
@ rich
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Kondensator + Diode in Sperrrichtung |
» die 0.7 bzw 0.3V Flussspannung
So viel ist das nur wenn ein nennenswerter Strom fließt! Irgendwann ist der Kondensator aber voll. |
Gast
19.12.2011, 20:23
@ x y
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Kondensator + Diode in Sperrrichtung |
» Woher weißt du, dass U_q positiv ist?
Pfeilrichtung = Definition |
x y
19.12.2011, 20:26
@ Gast
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Kondensator + Diode in Sperrrichtung |
» » Woher weißt du, dass U_q positiv ist?
»
» Pfeilrichtung = Definition
So ist es, und wenn dann da steht U_q=-10V... |
Bürger
19.12.2011, 20:27 (editiert von Bürger am 19.12.2011 um 20:33)
@ rich
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Kondensator + Diode in Sperrrichtung |
» Habe das ganze aber mal nachsimmuliert und festgestellt, dass die
» komplette Eingangsspannung am Kondensator abfällt? Wie kann das sein?
»
Wo soll die Spannung denn bleiben? Nach der 1. Kirchhoffschen Regel muss die Spannungsbilanz in der Masche Null ergeben. Ob Du die Diode und den Widerstand im Kreis hast ist unerheblich. Der Kondensator stellt einen offenen Kreis dar. Du könntest die Spannung auch gleich an der Spannungsquelle messen. Die Diode (auch in Sperrichtung) und der Widerstand haben im Vergleich zum Isolator (Dielektrikum) eine endliche Leitfähigkeit und daher liegt die volle Spannung über dem Kondensator. |
rich
19.12.2011, 20:34
@ Bürger
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Kondensator + Diode in Sperrrichtung |
» » Habe das ganze aber mal nachsimmuliert und festgestellt, dass die
» » komplette Eingangsspannung am Kondensator abfällt? Wie kann das sein?
» »
» Wo soll die Spanung denn bleiben? Nach der 1. Kirchhoffschen Regel muss
» die Spannungsbilanz in der Masche Null ergeben. Ob Du die Diode und den
» Widerstand im Kreis hast ist unerheblich. Der Kondensator stellt einen
» offenen Kreis dar. Du könntest die Spannung auch gleich an der
» Spannungsquelle messen. Die Diode (auch in Sperrichtung) und der
» Widerstand haben im Vergleich zum Isolator (Dielektrikum) eine endliche
» Leitfähigkeit und daher liegt die volle Spannung über dem Kondensator.
Das macht Sinn- Danke! Bedeutet das nun, würde ich den Kondensator nun aus der Schaltung rausnehmen, würde dieser ungeladen sein, denn es fließt ja kein Ladestrom. |
Bürger
19.12.2011, 20:41
@ rich
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Kondensator + Diode in Sperrrichtung |
» Das macht Sinn- Danke! Bedeutet das nun, würde ich den Kondensator nun aus
» der Schaltung rausnehmen, würde dieser ungeladen sein, denn es fließt ja
» kein Ladestrom.
So ist es. Nebenbei bemerkt:
Dinge oder Sachen können selbst keinen Sinn machen - Dinge oder Sachen haben einen Sinn! |
gast
19.12.2011, 20:41
@ rich
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Kondensator + Diode in Sperrrichtung |
» würde ich den Kondensator nun aus
» der Schaltung rausnehmen, würde dieser ungeladen sein,
» denn es fließt ja
» kein Ladestrom.
So wie die Lampe, die nicht in deiner Schaltung ist, nicht leuchtet?  |
Gast
19.12.2011, 20:43
@ x y
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Kondensator + Diode in Sperrrichtung |
» » » Woher weißt du, dass U_q positiv ist?
» »
» » Pfeilrichtung = Definition
»
» So ist es, und wenn dann da steht U_q=-10V...
Auf was willst du hinaus? Das steht da eben nicht. |
x y
19.12.2011, 20:54
@ Gast
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Kondensator + Diode in Sperrrichtung |
» » » » Woher weißt du, dass U_q positiv ist?
» » »
» » » Pfeilrichtung = Definition
» »
» » So ist es, und wenn dann da steht U_q=-10V...
»
» Auf was willst du hinaus? Das steht da eben nicht.
Eben, da steht auch nicht U_q=+10V. |
BernhardB
Berlin, 19.12.2011, 20:56
@ Bürger
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Kondensator + Diode in Sperrrichtung |
» » Das macht Sinn- Danke! Bedeutet das nun, würde ich den Kondensator nun
» aus
» » der Schaltung rausnehmen, würde dieser ungeladen sein, denn es fließt
» ja
» » kein Ladestrom.
»
»
» So ist es.
Hi,
nicht ganz konsequent, findest Du nicht? Weiter oben schreibst Du, man könne am Kondensator die volle Spannung messen (zumindest nach einer endlichen Zeit, wie Du selbst begründest). Nun wird der Kondensator aus der Schaltung entfernt, und nun soll er plötzlich ungeladen sein?
Spannung bedeutet Ladung, und die kann beim Rausnehmen nicht verschwinden.
Gruß
Bernhard |
rich
19.12.2011, 21:17
@ BernhardB
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Kondensator + Diode in Sperrrichtung |
» » » Das macht Sinn- Danke! Bedeutet das nun, würde ich den Kondensator nun
» » aus
» » » der Schaltung rausnehmen, würde dieser ungeladen sein, denn es fließt
» » ja
» » » kein Ladestrom.
» »
» »
» » So ist es.
»
» Hi,
»
» nicht ganz konsequent, findest Du nicht? Weiter oben schreibst Du, man
» könne am Kondensator die volle Spannung messen (zumindest nach einer
» endlichen Zeit, wie Du selbst begründest). Nun wird der Kondensator aus
» der Schaltung entfernt, und nun soll er plötzlich ungeladen sein?
» Spannung bedeutet Ladung, und die kann beim Rausnehmen nicht
» verschwinden.
»
» Gruß
» Bernhard
Ok also erhalte ich hier die Ladung rein durch Influenzerscheinungen. Wie passt das nun aber mit meinem Bild zusammen, dass für das Laden eines Kondensators ein Ladestrom fließt? (Würde man die Diode rausnehmen wärs ja klar) |
BernhardB
Berlin, 19.12.2011, 22:06
@ rich
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Kondensator + Diode in Sperrrichtung |
» Ok also erhalte ich hier die Ladung rein durch Influenzerscheinungen. Wie
» passt das nun aber mit meinem Bild zusammen, dass für das Laden eines
» Kondensators ein Ladestrom fließt? (Würde man die Diode rausnehmen wärs ja
» klar)
Hi,
es gibt ja nur zwei Möglichkeiten:
1. Die Diode ist in Durchlassrichtung
Dann fließt ein Ladestrom der Größe (U_q - U_f - U_c)/R. Der ist nicht konstant (U_c ändert sich, aber auch U_f je nach dem Momentanwert des Stromes). Trotzdem ist der Kondensator nach einer gewissen Zeit (fast) auf U_q geladen. Ganz normale Ladung, wenn man vom nichtlinearen Anteil (wegen des Verhaltens der Diodenstrecke) absieht.
2. Die Diode ist in Sperrrichtung.
"Ideale" Elemente helfen dann wenig, ein Kondensator kann über einen (theoretisch) angenommenen unendlichen Sperrwiderstand nicht geladen werden.
Real hat aber der Kondensator einen endlichen Isolationswiderstand, und jede Diodenstrecke einen endlichen Sperrwiderstand. Beide zusammen ergeben mit der Kapazität des Kondensators auch eine Zeitkonstante, mit der letztlich der Kondensator aufgeladen wird ("Zeitkonstante" hier allerdings auch wieder nichtlinear und daher nicht wirklich konstant). Er lädt sich im Endeffekt auf eine Spannung auf, die vom Verhältnis zwischen Sperrwiderstand und Isolationswiderstand abhängt (Spannungsteiler). Dabei fließt ein ganz normaler Ladestrom, wenn auch viel geringer, als im ersten Fall.
Und egal, welcher Fall vorliegt- nimmt man den Kondensator aus der Schaltung, bleibt er natürlich auf die bis dahin erreichte Spannung geladen.
Gruß
Bernhard |