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Falk0000

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16.09.2017,
11:02
 

Skin Effekt beim Kondensator Kurzschluss? (Elektronik)

Liebe Forumsmitglieder,

spielt es beim Stromstoß kurzgeschlossener Kondensatoren eine Rolle, ob sie untereinander mit Kabellitzen anstatt mit massiven Kupferstangen verbunden werden?

finni(R)

16.09.2017,
11:43

@ Falk0000

Skin Effekt beim Kondensator Kurzschluss?

» spielt es beim Stromstoß kurzgeschlossener Kondensatoren eine Rolle, ob sie
» untereinander mit Kabellitzen anstatt mit massiven Kupferstangen verbunden
» werden?

Wenn sich der Kondensator in einer hochfrequenten Schaltung im Betrieb befindet, spielt es eine Rolle.
Ist der Kondensator nur geladen und werden seine Anschlüsse durch den Kurzschluss verbunden, fließt ja nur ein Gleichstrom, bei dem der Skineffekt ja nicht zum tragen kommt.

Falk0000

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16.09.2017,
11:57

@ finni

Skin Effekt beim Kondensator Kurzschluss?

» Wenn sich der Kondensator in einer hochfrequenten Schaltung im Betrieb
» befindet, spielt es eine Rolle.
» Ist der Kondensator nur geladen und werden seine Anschlüsse durch den
» Kurzschluss verbunden, fließt ja nur ein Gleichstrom, bei dem der
» Skineffekt ja nicht zum tragen kommt.

Ich vermutete, dass die Kurzschluss Entladekurve (gemäß Fourier) viele Frequenzen beinhaltet und damit der "Wechselstromanteil" eine Rolle spielen könnte.

Offroad GTI(R)

16.09.2017,
12:31

@ Falk0000

Skin Effekt beim Kondensator Kurzschluss? - Bitte was?!

» spielt es beim Stromstoß kurzgeschlossener Kondensatoren eine Rolle, ob sie
» untereinander mit Kabellitzen anstatt mit massiven Kupferstangen verbunden
» werden?
Und wieder mal weiß jeder, worum es geht...

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
16.09.2017,
12:39
(editiert von schaerer
am 16.09.2017 um 14:36)


@ Falk0000

Skin Effekt beim Kondensator Kurzschluss?

» » Wenn sich der Kondensator in einer hochfrequenten Schaltung im Betrieb
» » befindet, spielt es eine Rolle.
» » Ist der Kondensator nur geladen und werden seine Anschlüsse durch den
» » Kurzschluss verbunden, fließt ja nur ein Gleichstrom, bei dem der
» » Skineffekt ja nicht zum tragen kommt.
»
» Ich vermutete, dass die Kurzschluss Entladekurve (gemäß Fourier) viele
» Frequenzen beinhaltet und damit der "Wechselstromanteil" eine Rolle spielen
» könnte.

Das stimmt, weil der Stromanstieg mit einer hohen Flankensteilheit erfolgt. Deshalb entsteht dabei sehr kurzzeitig ein Skineffekt und es wirkt auch die sehr geringe Induktivität des Kabels.

Nach dieser steilen Einschaltflanke gibt es nur noch den hohen DC-Strom. Da fallen diese Effekte weg.

Da kommen dann schnell mal die thermischen Effekte... :lookaround: :-P :lookaround:

--
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

xy(R)

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16.09.2017,
12:40

@ Offroad GTI

Skin Effekt beim Kondensator Kurzschluss? - Bitte was?!

» » spielt es beim Stromstoß kurzgeschlossener Kondensatoren eine Rolle, ob
» sie
» » untereinander mit Kabellitzen anstatt mit massiven Kupferstangen
» verbunden
» » werden?
» Und wieder mal weiß jeder, worum es geht...

https://de.wikipedia.org/wiki/National_Ignition_Facility

Falk0000

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16.09.2017,
18:26

@ xy

Skin Effekt beim Kondensator Kurzschluss? - Bitte was?!

»
» https://de.wikipedia.org/wiki/National_Ignition_Facility

Was mich beschäftigt ist die (Bastler-)Frage, ob der beim Kurzschluss sehr schnell wechselnde Strom in massiven Kupferleitungen einen nennenswert höheren Widerstand erzeugt als in Litze: https://m.youtube.com/watch?v=40dseWtYmSw

Gast

16.09.2017,
18:49

@ Falk0000

Skin Effekt beim Kondensator Kurzschluss? - Bitte was?!

» Was mich beschäftigt ist die (Bastler-)Frage, ob der beim Kurzschluss sehr
» schnell wechselnde Strom in massiven Kupferleitungen einen nennenswert
» höheren Widerstand erzeugt als in Litze:
» https://m.youtube.com/watch?v=40dseWtYmSw

Was hat das Video mit der Freilaufdiode mit deiner Kondensatorfrage zu tun?

Falk0000

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16.09.2017,
19:05

@ Gast

Skin Effekt beim Kondensator Kurzschluss? - Bitte was?!

» Was hat das Video mit der Freilaufdiode mit deiner Kondensatorfrage zu tun?

Ich (Theoretiker) stelle Fragen ans Praktiker Forum und bekomme (für mich unverständliche) Antworten.

Xy in seiner (typischen, manchmal für mich unverständlichen) Art verzweigt gleich auf High Tech.

Gewinne ich nun beim sich schnell ändernden Kurzschluss Strom eines Kondensators nennenswert Zusatz Strom durch Verwendung von Litze anstelle von massiven Kupferschienen?

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
16.09.2017,
19:49

@ Falk0000

Skin Effekt beim Kondensator Kurzschluss? - Bitte was?!

» » Was hat das Video mit der Freilaufdiode mit deiner Kondensatorfrage zu
» tun?
»
» Ich (Theoretiker) stelle Fragen ans Praktiker Forum und bekomme (für mich
» unverständliche) Antworten.
»
» Xy in seiner (typischen, manchmal für mich unverständlichen) Art verzweigt
» gleich auf High Tech.
»
» Gewinne ich nun beim sich schnell ändernden Kurzschluss Strom eines
» Kondensators nennenswert Zusatz Strom durch Verwendung von Litze anstelle
» von massiven Kupferschienen?

Ich habe diese Frage hier bereits praxisnah nahvollziehbar beantwortet:
. . . . . http://www.elektronik-kompendium.de/forum/forum_entry.php?id=254260&page=0&category=all&order=time

Bei welcher Formulierung meiner Ausführung hast Du ein Prblem?

--
Gruss
Thomas

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Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
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Sel(R)

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Radebeul,
16.09.2017,
19:51

@ Falk0000

Skin Effekt beim Kondensator Kurzschluss? - Bitte was?!

» Gewinne ich nun beim sich schnell ändernden Kurzschluss Strom eines
» Kondensators nennenswert Zusatz Strom durch Verwendung von Litze anstelle
» von massiven Kupferschienen?

Abgesehen davon das der Kondensator schnell ablebt, wir reden hier von Zeitspannen, die praktisch nur mit extrem hohen Aufwand meßbar wären. Für welchen Zweck machst du solche theoretischen Erwägungen? Klar kann man in um Größenordnungen weniger als µs rechnen, klar sind da die Effekte die du wissen willst dann deutlicher.

Rechne doch mal selbst. Je kürzer die Zeitspanne, desto höher der Strom. Begrenzt wird der nur von den Übergangswiderständen der Kabel und im Bauelement selbst. Eine extrem kurze Zeitspanne entspricht einer hohen Frequenz und da kommt der Skineffekt zum Tragen. Hast du mehrere voneinander isolierte Leiter, so entspricht das einer Parallelschaltung. Aber hier spielen Kapazitäten und Induktivitäten (=verschiedene Phasenverschiebungen) eine Rolle, die deinen Strom wieder begrenzen.

Also, wo willst du hin und wozu?

LG Sel

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
16.09.2017,
19:58

@ Sel

Skin Effekt beim Kondensator Kurzschluss? - Bitte was?!

Hallo Sel,

Du hast jetzt bestimmt auch meine zweite Antwort gelesen, wo der Link zur ersten Antwort drin ist. Findest meine Formulierung ist zu unverständlich?

--
Gruss
Thomas

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Falk0000

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16.09.2017,
20:06

@ schaerer

Skin Effekt beim Kondensator Kurzschluss? - Bitte was?!

»
» Ich habe diese Frage hier bereits praxisnah nahvollziehbar beantwortet:
» . . . . .
» http://www.elektronik-kompendium.de/forum/forum_entry.php?id=254260&page=0&category=all&order=time
»
» Bei welcher Formulierung meiner Ausführung hast Du ein Prblem?

Lieber Thomas,

besten Dank für Deine Erklärung.
dA/dt folgt einer e-Funktion und Deine Schlussfolgerung war, dass NUR am Anfang dA/dt greift und Litze vs. Vollmaterial greift.
Den "eigentlichen" Entladungsvorgang hast Du für mich außen vor gelassen.

Das habe ich nicht verstanden:-). und fragte deshalb fragte ich weiter in die Runde.

Gruß
Falk

Falk0000

E-Mail

16.09.2017,
20:31

@ Sel

Skin Effekt beim Kondensator Kurzschluss? - Bitte was?!

»
» Also, wo willst du hin und wozu?
»
» LG Sel

Hallo Sel,

ich möchte Akku Lötfahnen per Punktschweißverfahren über den Kurzschluss Strom von Akkus über x^2 Querschnitt Litzen und parallel geschaltete Kondensatoren bewerkstelligen.

Gruß Falk

Falk0000

E-Mail

16.09.2017,
20:35

@ Falk0000

Skin Effekt beim Kondensator Kurzschluss? - Bitte was?!

» »
» » Also, wo willst du hin und wozu?
» »
» » LG Sel
»
» Hallo Sel,
»
» ich möchte Akku Lötfahnen per Punktschweißverfahren über den Kurzschluss
» Strom von Akkus über x^2 Querschnitt Litzen und parallel geschaltete
» Kondensatoren bewerkstelligen.
»
» Gruß Falk

Natürlich Kurzschluss Strom von Elkos ... und nicht von Akkus.

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
16.09.2017,
20:44

@ Falk0000

Skin Effekt beim Kondensator Kurzschluss? - Bitte was?!

Hallo Falk,

» besten Dank für Deine Erklärung.
» dA/dt folgt einer e-Funktion und Deine Schlussfolgerung war, dass NUR am
» Anfang dA/dt greift und Litze vs. Vollmaterial greift.

Ich erkläre den ganzen Vorgang nochmals mit andern Worten.

Der Anfang ist der steile Schaltvorgang, der ein breites Frequenzspektrum erzeugt in einer extrem kurzen Zeit. Wegen der hohen Frequenzanteile wirkt während dieser sehr kurzen Zeit der Skin-Effekt und die Leitungs-Induktiviät. Während dieser extrem kurzen Zeit ist deshalb der Strom kleiner als danach, wenn der Schaltvorgang vorbei ist.

Ab diesem Moment wirkt nur noch der ohmsche Widerstand der Leitung. Die Kapazität des Kondensators und dieser ohmsche Widerstand erzeugt der hohe Entladestrom mit der typischen dazugehörigen e-Kurve.

Kommen wir noch einmal zurück zum Schaltvorgang, der wie gesagt, extrem kurzzeitig ist: Wenn an stelle eines dicken Kupferdrahtes eine Litze verwendet wird mit der selben Querschnittsfläche ist der Strom grösser, weil der Skin-Effekt weniger wirkt.

Genau darum verwendet man bei gewissen Langdrahtantennen oft feine Litze.

Spitzfindig: Ob in der sehr kurzen Zeit der steilen Flanke, die Kleinteil-Entladung des Kondensator ebenfalls ein winziger Ausschnitt der e-Kurve ausmacht, da bin ich mir nicht sicher. Ich vermute einfach mal, ja.

Nochmals Deine ursprüngliche Frage hier:

<zitat>
spielt es beim Stromstoß kurzgeschlossener Kondensatoren eine Rolle, ob sie untereinander mit Kabellitzen anstatt mit massiven Kupferstangen verbunden werden?
</zitat>

Die Antwortet lautet ja, weil der Stromstoss alleine (um den es hier geht) aus den hohen Frequenzanteilen besteht. Da wirkt sich ganz klar der Skin-Effekt und die Induktivität aus.

Ob dieser Effekt von praktischer Bedeutung ist, bezweifle ich, weil er extrem kurzzeitig ist. Das kann ich auch nicht objektiv beurteilen, weil dazu weitere Informationen fehlen.

--
Gruss
Thomas

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