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Hallo liebes Elko,

ich habe eine kurze Frage. Und zwar:

Ich habe zwei Super Caps á 200F mit 2.5V. Diese habe ich in Reihe geschaltet. Hat den Grund, damit ich diese komfortabel per USB aufladen kann. Symmetriert mit Widerständen. Die Z-Dioden Lösung war nicht zufriedenstellend. Und entsprechende Komparatoren zur aktiven Symmetrierung dabei zu schalten, ist mir zuviel Aufwand

Es gilt ja bei einer Reihenschaltung, eine Kapazitätsverhalbung bei zwei gleichen Kapazitäten.(Sinnbildlich hat sich der Plattenabstand verdoppelt) Bei einer höheren Spannung von 5V. Dann werden dort, wenn alles voll geladen ist, entsprechend: As = U * C gespeichert, also 500As.(

Was mich interssiert ist simpel: Wenn ich die Kondensatoren aus dieser Reihenschaltung löse, habe ich an jedem 2.5V Spannung(natürlich geht die Spannung runter, wegen den Widerständen), aber was passiert mit der gespeicherten Energie? Es müssten ja dann je 250As gespeichert sein. Aber das haut ja nicht hin, denn: C = As/U entspricht: 100F. Wobei diese ja eine Kapazität von 200F haben. Sind diese dann quasi nur zur Hälfte aufgeladen?

Oder wie kann man das erklären?

Hat jemand Ansätze für mich?

Gruß Esel

Habe ich

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Esel sind die besten Tiere!
Wenn jemand etwas gegen Esel hat, so legt er sich mit dem Heiligen Geist persönlich an

Hallo liebes Eselchen

Die Energie ist W = 0.5 * C * U²

Halbe Spannung bedeutet dann 1/4 Energie.

Kondensatoren in Reihe besitzen immer die gleiche Ladung Q. Die halbiert sich nicht

Was noch für den Seriebetrieb zu überlegen wäre, sind Freilauf-Schottky-Leistungsdioden parallel zu den Supercaps, damit eine Depolarisation der etwas "schwächeren" Supercap nur sehr begrenzt bei starker Entladung stattfindet. Begrenzt durch die Dioden-Flussspannung.

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Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

» Hallo liebes Eselchen
»
» Die Energie ist W = 0.5 * C * U²
»
» Halbe Spannung bedeutet dann 1/4 Energie.

Oder anders ausgedrückt W = 0.5(Q * U)

» » Hallo liebes Eselchen
» »
» » Die Energie ist W = 0.5 * C * U²
» »
» » Halbe Spannung bedeutet dann 1/4 Energie.
»
» Oder anders ausgedrückt W = 0.5(Q * U)

Und ich habe neben den techn. Details auch einen neuen deutschen Ausdruck gelernt.
"Kapazitätsverhalbung" = Kapazitätshalbierung

Esel war vermutlich lange bei der Bundeswehr, dort wird:

verzurrt (befestigt), verbracht (weggebracht), usw.

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Gruß
otti
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E-Laie aber vielleicht noch lernfähig

» Was noch für den Seriebetrieb zu überlegen wäre, sind
» Freilauf-Schottky-Leistungsdioden parallel zu den Supercaps, damit eine
» Depolarisation der etwas "schwächeren" Supercap nur sehr begrenzt bei
» starker Entladung stattfindet. Begrenzt durch die Dioden-Flussspannung.

Das Problem kenn ich, bei starker Entladung also quasi Kurzschluss, polte sich merkwürdiger weise immer bei einem Kondensator die Spannung um, als ich noch mit Zener Dioden symmetriert habe. Die Idee mit den Schottkydioden, werde ich mal austesten. Danke für den Tipp.

Danke für den Hinweis, mit der Energie, mir gings aber primär um die Ladungsmenge(sorry, falls ich das eben etwas unklar ausgedrückt habe) die im Kondensator gespeichert habe.

Glücklicherweise wurde ich nicht eingezogen, otti. Aber in letzter Zeit hab ich es mit exklusiven Wörtern.

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Esel sind die besten Tiere!
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» Danke für den Hinweis, mit der Energie, mir gings aber primär um die
» Ladungsmenge(sorry, falls ich das eben etwas unklar ausgedrückt habe) die
» im Kondensator gespeichert habe.
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Wenn sich die Spannung über den Kondensatoren bei Reihenschaltung halbiert, dann halbiert sich auch die von einem Kondensator aufgenommene Ladung.
Bei Deiner Reihenschaltung ist die Gesamtladung Q=5V*(200F*200F)/(200F+200F)=500As. In Reihe hat jeder Kondensator Q=500As.

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» » Danke für den Hinweis, mit der Energie, mir gings aber primär um die
» » Ladungsmenge(sorry, falls ich das eben etwas unklar ausgedrückt habe)
» die
» » im Kondensator gespeichert habe.
» »
» Wenn sich die Spannung über den Kondensatoren bei Reihenschaltung
» halbiert, dann halbiert sich auch die von einem Kondensator aufgenommene
» Ladung.
» Bei Deiner Reihenschaltung ist die Gesamtladung
» Q=2.5V*200F+2.5V*200F=1000As. Jeder Kondensator hat also Q=500As.
» Dein Denkfehler liegt darin, dass das Prinzip der Kapazitätshalbierung nur
» bei konstanter Spannung gilt. Du hast aber die Spannung von 2.5V auf 5V
» verdoppelt.
Hallo,

Aber sobald ich die Kondensatoren in reihe schalte, erhöhe ich sinnbildlich den Plattenabstand bei den Kondensatoren im Idealfall x2. Dadurch ergibt sich auf das gesamte bezogen eine Kapazitätshalbierung. Das würde dann aber bedeuten dass ich Q = 5V * 100F habe, womit eben nicht 1000As rauskommen sondern 500As. Und wenn ich diese entkopple von einander, habe ich pro Kondensator 2.5V und eben welche Ladungsmenge pro Kondensator?

Gruß Esel

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Esel sind die besten Tiere!
Wenn jemand etwas gegen Esel hat, so legt er sich mit dem Heiligen Geist persönlich an

» Aber sobald ich die Kondensatoren in reihe schalte, erhöhe ich
» sinnbildlich den Plattenabstand bei den Kondensatoren im Idealfall x2.
» Dadurch ergibt sich auf das gesamte bezogen eine Kapazitätshalbierung. Das
» würde dann aber bedeuten dass ich Q = 5V * 100F habe, womit eben nicht
» 1000As rauskommen sondern 500As. Und wenn ich diese entkopple von
» einander, habe ich pro Kondensator 2.5V und eben welche Ladungsmenge pro
» Kondensator?
»
» Gruß Esel

Ist doch alles Paletti.
100F * 5V = 500As
Und
200F * 2,5V = 500As einzeln hat der Kondensator doch die Doppelte Kapazität.

» » »
» » » Danke für den Hinweis, mit der Energie, mir gings aber primär um die
» » » Ladungsmenge(sorry, falls ich das eben etwas unklar ausgedrückt habe)
» » die
» » » im Kondensator gespeichert habe.
» » »
» » Wenn sich die Spannung über den Kondensatoren bei Reihenschaltung
» » halbiert, dann halbiert sich auch die von einem Kondensator
» aufgenommene
» » Ladung.
» » Bei Deiner Reihenschaltung ist die Gesamtladung
» » Q=2.5V*200F+2.5V*200F=1000As. Jeder Kondensator hat also Q=500As.
» » Dein Denkfehler liegt darin, dass das Prinzip der Kapazitätshalbierung
» nur
» » bei konstanter Spannung gilt. Du hast aber die Spannung von 2.5V auf 5V
» » verdoppelt.
» Hallo,
»
» Aber sobald ich die Kondensatoren in reihe schalte, erhöhe ich
» sinnbildlich den Plattenabstand bei den Kondensatoren im Idealfall x2.
» Dadurch ergibt sich auf das gesamte bezogen eine Kapazitätshalbierung. Das
» würde dann aber bedeuten dass ich Q = 5V * 100F habe, womit eben nicht
» 1000As rauskommen sondern 500As. Und wenn ich diese entkopple von
» einander, habe ich pro Kondensator 2.5V und eben welche Ladungsmenge pro
» Kondensator?
»
» Gruß Esel

Du hast dann an beiden Kondensatoren ebenfalls jeweils die 500As.

» » Aber sobald ich die Kondensatoren in reihe schalte, erhöhe ich
» » sinnbildlich den Plattenabstand bei den Kondensatoren im Idealfall x2.
» » Dadurch ergibt sich auf das gesamte bezogen eine Kapazitätshalbierung.
» Das
» » würde dann aber bedeuten dass ich Q = 5V * 100F habe, womit eben nicht
» » 1000As rauskommen sondern 500As. Und wenn ich diese entkopple von
» » einander, habe ich pro Kondensator 2.5V und eben welche Ladungsmenge
» pro
» » Kondensator?
» »
» » Gruß Esel
»
» Ist doch alles Paletti.
» 100F * 5V = 500As
» Und
» 200F * 2,5V = 500As einzeln hat der Kondensator doch die Doppelte
» Kapazität.

Alles klar danke. Mal weiter recherchiert. So jeck wie ich bin könnte ich ja hingehen, und diese getrennten Kondensatoren unter absolut idealen Bedingungen. Dann aufeinmal parallelschalten!

Jetzt muss ich selbst korrigieren: Es ist trotzdem gesamt gesehen die gleiche Energie gespeichert, ob ich in Reihe oder Parallel schalte.

Also für die Fälle:
Reihe: 5V² * 100F * 0.5 = 1250W
Para: 2.5V² * 400F * 0.5 = 1250W

Alles klar ich danke euch für eure Hilfe!

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Esel sind die besten Tiere!
Wenn jemand etwas gegen Esel hat, so legt er sich mit dem Heiligen Geist persönlich an

» » Ist doch alles Paletti.
» » 100F * 5V = 500As
» » Und
» » 200F * 2,5V = 500As einzeln hat der Kondensator doch die Doppelte
» » Kapazität.
»
» Alles klar danke. Mal weiter recherchiert. So jeck wie ich bin könnte ich
» ja hingehen, und diese getrennten Kondensatoren unter absolut idealen
» Bedingungen. Dann aufeinmal parallelschalten!
»
» Jetzt muss ich selbst korrigieren: Es ist trotzdem gesamt gesehen die
» gleiche Energie gespeichert, ob ich in Reihe oder Parallel schalte.
»
» Also für die Fälle:
» Reihe: 5V² * 100F * 0.5 = 1250W
» Para: 2.5V² * 400F * 0.5 = 1250W
»
» Alles klar ich danke euch für eure Hilfe!

Deine Rechnung sagt dir zwar, dass die Kondensatoren die gleiche Leistung abgeben würden, Aber der Faktor 0,5 ist bestimmt nicht zutreffend!
Denn die Leistung fällt ja mit dem Quadrat der Spannung. Wie viel Ws aus dem Kondensator zu entnehmen sind, kann ein Anderer Ausrechnen.

»
» Also für die Fälle:
» Reihe: 5V² * 100F * 0.5 = 1250W
» Para: 2.5V² * 400F * 0.5 = 1250W
»
Die Einheit der Energie ist Ws.
Ergibt sich aus V*V*A*s/V=V*A*s=W*s