Experimente: Elektrolyt-Kondensator im Stromkreis

Wir wollen herausfinden, wie sich ein Elektrolyt-Kondensator, kurz Elko genannt, in einem einfachen Gleichstromkreis verhält. Zum Vergleich bauen wir den Elektrolyt-Kondensator unterschiedlich gepolt in den Stromkreis zusammen mit jeweils einer Leuchtdiode ein.

Diese Schaltung besteht also aus zwei Teilen. Im linken Teil der Schaltung ist der Elektrolyt-Kondensator im Prinzip richtig herum gepolt. Das heißt, negativer Pol an Ground (GND) und der positive Pol zur Leuchtdiode. Im rechten Teil der Schaltung ist der Elektrolyt-Kondensator im Prinzip falsch herum gepolt. Das heißt, der positive Pol an Ground (GND) und der negative Pol zur Leuchtdiode.

Bitte beachte: Ein dauerhaft falsch gepolter Elektrolyt-Kondensator kann durch die Falschpolung Schaden nehmen. Dieser Aufbau dient nur zum Darstellen, wie sich Elektrolyt-Kondensatoren im Gleichstromkreis verhalten.

Liste

• LED1: Leuchtdiode, blau
• LED2: Leuchtdiode, blau
• C1: Elektrolyt-Kondensator, 100 uF
• C2: Elektrolyt-Kondensator, 100 uF

Kennzeichnung und Anschlussbelegung

• Widerstand
• Leuchtdiode (LED)
• Kondensator
• Elektrolyt-Kondensator (Elko)
• Steckbrett und Zubehör zum Experimentieren

Es empfiehlt sich, bei beiden Leuchtdioden die gleiche Farbe zu wählen. Dann lässt sich das Verhalten beider Stromkreise besser vergleichen.

Wäre noch die Frage zu klären, warum die Leuchtdioden keine Vorwiderstände haben.

Grundsätzlich muss eine Leuchtdiode immer einen Vorwiderstand haben. Aber, das muss kein Festwiderstand sein. Es ist ausreichend, wenn das betreffende Bauteil eine strombegrenzende Eigenschaft aufweist. Und das ist bei einem Kondensator der Fall. In Abhängigkeit seiner Kapazität wird er aufgeladen. Während dem Ladevorgang verringert sich der Ladestrom. Der Kondensator wirkt wie ein Widerstand, dessen Wert immer größer wird. Wird der Kondensator voll, geht der Ladestrom auf Null und der Widerstand auf unendlich. Der Kondensator sperrt den Strom.

Wenn Du mit beiden Stromkreise experimentiert hast, dann wirst Du ein paar Beobachtungen gemacht haben.

• Die Leuchtdioden blitzen ziemlich heftig auf, wenn der Stromkreis geschlossen wird. Allerdings lässt sich dieser Effekt scheinbar nicht wiederholen. Das liegt daran, dass der Kondensator im Einschaltmoment geladen wird (LED-Blitzen) und wenn er geladen ist, fließt kein Strom mehr.
• Um den Effekt zu wiederholen musst Du den geladenen Kondensator ausbauen und durch einen anderen (entladenen) Kondensator ersetzen.
• Eine weitere Beobachtung ist dass die linke Leuchtdiode noch eine Weile etwas nachleuchtet, während die rechte nicht leuchtet.