Was ist die Kapazität eines Kondensators und von welchen Größen hängt sie ab?

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Was ist die Kapazität eines Kondensators und von welchen Größen hängt sie ab?

Antwort

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Funktion eines Kondensators?

Berechne die Kapazität eines Kondensators mit 200 Volt Spannung und 0,4 mC Ladung.

Gibt es einen Frequenzgang für einen 100nF Kondensator gegen Masse?

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Kondensator im Gleichstromkreis kurz und knapp.

Was ist die Formel für einen Kondensator im Gleichstromkreis?

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Die Kapazität eines Kondensators ist ein Maß dafür, wie elektrische Ladung der Kondensator bei einer bestimmten Spannung speichern kann. Sie wird in Farad (F) gemessen. Die Kapazität \( C \) eines Kondensators hängt von mehreren Faktoren ab1. **Fl der Elektroden (A)**: Je größer die Fläche der Elektroden, desto mehr Ladung kann gespeichert werden, was die Kapazität erhöht. 2. **Abstand zwischen den Elektroden (d)**: Ein kleinerer Abstand zwischen den Elektroden führt zu einer höheren Kapazität, da das elektrische Feld stärker ist. 3. **Die Dielektrizitätskonstante (ε)**: Das Material, das zwischen den Elektroden platziert ist (das Dielektrikum), beeinflusst die Kapazität. Materialien mit höherer Dielektrizitätskonstante erhöhen die Kapazität, da sie die elektrische Feldstärke im Kondensator verstärken. Die Beziehung zwischen diesen Größen wird durch die Formel für die Kapazität eines Plattenkondensators beschrieben: \[ C = \frac{ε \cdot A}{d} \] Hierbei ist \( C \) die Kapazität, \( ε \) die Dielektrizitätskonstante des Materials, \( A \) die Fläche der Elektroden und \( d \) der Abstand zwischen ihnen.

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Ein Kondensator ist ein elektrisches Bauelement, das elektrische Energie in einem elektrischen Feld speichert. Die grundlegende Funktion eines Kondensators besteht darin, elektrische Ladung zu speiche... [mehr]

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Ein Kondensator ist ein elektrisches Bauelement, das elektrische Energie in einem elektrischen Feld speichert. Die grundlegende Funktion eines Kondensators besteht darin, elektrische Ladung zu speichern und bei Bedarf wieder abzugeben. Hier sind die Hauptfunktionen eines Kondensators: 1. **Energiespeicherung**: Ein Kondensator speichert Energie in Form eines elektrischen Feldes, wenn eine Spannung an ihn angelegt wird. Die gespeicherte Energie kann später wieder freigegeben werden. 2. **Glättung von Spannungen**: In Stromversorgungen wird ein Kondensator häufig verwendet, um Spannungsschwankungen zu glätten. Er kann kurzfristige Überspannungen oder -unterspannungen ausgleichen. 3. **Filterung**: In elektronischen Schaltungen werden Kondensatoren zur Filterung von Signalen eingesetzt, um bestimmte Frequenzen zu blockieren oder durchzulassen. 4. **Kopplung und Entkopplung**: Kondensatoren können in Schaltungen verwendet werden, um verschiedene Teile einer Schaltung zu koppeln oder zu entkoppeln, indem sie Wechselstromsignale durchlassen und Gleichstrom blockieren. Die Kapazität eines Kondensators, die angibt, wie viel Ladung er pro Volt speichern kann, wird in Farad (F) gemessen.

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Die Kapazität \( C \) eines Kondensators kann mit der Formel \[ C = \frac{Q}{U} \] berechnet werden, wobei \( Q \) die Ladung in Coulomb und \( U \) die Spannung in Volt ist. In deinem Fall i... [mehr]

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Die Kapazität \( C \) eines Kondensators kann mit der Formel \[ C = \frac{Q}{U} \] berechnet werden, wobei \( Q \) die Ladung in Coulomb und \( U \) die Spannung in Volt ist. In deinem Fall ist die Ladung \( Q = 0,4 \, \text{mC} = 0,4 \times 10^{-3} \, \text{C} \) und die Spannung \( U = 200 \, \text{V} \). Setze die Werte in die Formel ein: \[ C = \frac{0,4 \times 10^{-3} \, \text{C}}{200 \, \text{V}} = \frac{0,4 \times 10^{-3}}{200} = 2 \times 10^{-6} \, \text{F} \] Die Kapazität des Kondensators beträgt also \( 2 \, \mu\text{F} \) (Mikrofarad).

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Ja, für einen 100nF-Kondensator gegen Masse gibt es einen sogenannten **Frequenzgang** – genauer gesagt, das frequenzabhängige Verhalten seiner Impedanz. **Erklärung:** Ein ideal... [mehr]

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Ja, für einen 100nF-Kondensator gegen Masse gibt es einen sogenannten **Frequenzgang** – genauer gesagt, das frequenzabhängige Verhalten seiner Impedanz. **Erklärung:** Ein idealer Kondensator hat eine Impedanz, die mit steigender Frequenz abnimmt. Die Impedanz \( Z_C \) eines Kondensators berechnet sich zu: \[ Z_C = \frac{1}{j \cdot 2\pi f C} \] - \( f \): Frequenz in Hz - \( C \): Kapazität in Farad (hier 100nF = 100 \times 10^{-9} \) F) - \( j \): Imaginäre Einheit **Frequenzgang:** - Bei niedrigen Frequenzen (z.B. Gleichstrom) ist die Impedanz sehr hoch (theoretisch unendlich bei DC). - Mit steigender Frequenz sinkt die Impedanz. - In einem Bode-Diagramm (Frequenzgang) siehst du eine fallende Gerade mit einer Steigung von -20dB/Dekade. **Praktische Aspekte:** Ein realer Kondensator hat zusätzlich parasitäre Eigenschaften: - **Serienwiderstand (ESR)** - **Serieninduktivität (ESL)** Ab einer bestimmten Frequenz (Resonanzfrequenz) verhält sich der Kondensator wie eine Induktivität, und die Impedanz steigt wieder an. **Fazit:** Ja, der Frequenzgang eines 100nF-Kondensators gegen Masse beschreibt, wie sich seine Impedanz mit der Frequenz ändert. Das ist ein Standardkonzept in der Elektronik und wird oft zur Auswahl von Entkopplungs- oder Filterkondensatoren genutzt. Weitere Infos findest du z.B. hier: https://de.wikipedia.org/wiki/Kondensator_(Elektrotechnik)#Frequenzabh%C3%A4ngigkeit_der_Impedanz

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Für die Entstörung eines 12V-DC-Motors, der mit einer H-Brücke und PWM (1000 Hz) betrieben wird, empfiehlt sich in der Praxis meist ein Keramikkondensator mit einem Wert zwischen **10 n... [mehr]

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Für die Entstörung eines 12V-DC-Motors, der mit einer H-Brücke und PWM (1000 Hz) betrieben wird, empfiehlt sich in der Praxis meist ein Keramikkondensator mit einem Wert zwischen **10 nF und 100 nF** (0,01–0,1 µF), der direkt zwischen die beiden Motoranschlüsse gelötet wird. **Empfohlener Wert:** Ein **Keramikkondensator mit 100 nF (0,1 µF), Spannungsfestigkeit mindestens 25V** ist ein bewährter Standardwert für diese Anwendung. **Zusätzliche Hinweise:** - Für noch bessere Entstörung kannst du zusätzlich je einen Kondensator (z.B. 10 nF) von jedem Motoranschluss zum Motorgehäuse löten (falls das Gehäuse geerdet ist). - Achte auf kurze Anschlussdrähte, um die Wirksamkeit zu erhöhen. - Bei sehr starken Störungen kann auch ein Ferritkern auf den Motorleitungen helfen. **Beispielprodukt:** [100 nF Keramikkondensator, 50V](https://www.reichelt.de/keramikkondensator-100-nf-50-v-x7r-rm-5-mm-k104z5u5yb-p1162.html) **Fazit:** Ein 100 nF Keramikkondensator ist für die Entstörung deines Motors bei 12V, 5A und 1 kHz PWM ein guter Startwert.

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Um Wattstunden (Wh) in Milliamperestunden (mAh) umzurechnen, nutzt du folgende Formel: \[ \text{mAh} = \frac{\text{Wh} \times 1000}{\text{V}} \] Setze die Werte ein: \[ \text{mAh} = \frac{120 \time... [mehr]

Accepted Answer

Um Wattstunden (Wh) in Milliamperestunden (mAh) umzurechnen, nutzt du folgende Formel: \[ \text{mAh} = \frac{\text{Wh} \times 1000}{\text{V}} \] Setze die Werte ein: \[ \text{mAh} = \frac{120 \times 1000}{10,8} \] \[ \text{mAh} = \frac{120000}{10,8} \approx 11.111 \text{ mAh} \] **Antwort:** 120 Wh bei 10,8 V entsprechen etwa **11.111 mAh**.

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Ein Akku mit den von dir gewünschten Spezifikationen (4,2 V Ladeschlussspannung, 700 mAh Kapazität und den Maßen ca. 3 × 1,5 × 0,6 cm) ist sehr speziell und nicht weit verb... [mehr]

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Ein Akku mit den von dir gewünschten Spezifikationen (4,2 V Ladeschlussspannung, 700 mAh Kapazität und den Maßen ca. 3 × 1,5 × 0,6 cm) ist sehr speziell und nicht weit verbreitet. Hier einige Hinweise: **1. Spannung:** 4,2 V ist die typische Ladeschlussspannung einer einzelnen Lithium-Ionen- oder Lithium-Polymer-Zelle. Die Nennspannung solcher Zellen liegt meist bei 3,6 V oder 3,7 V. **2. Kapazität und Größe:** Die von dir genannten Maße (3 cm × 1,5 cm × 0,6 cm) entsprechen sehr kleinen Akkus. In dieser Größe gibt es sogenannte LiPo (Lithium-Polymer)-Akkus, aber 700 mAh ist für diese Größe schon am oberen Limit. **3. Verfügbarkeit:** Solche Akkus werden oft in kleinen Elektronikgeräten, Fitness-Trackern oder Mini-Drohnen verwendet. Sie werden meist als "Lithium-Polymer Akku" oder "LiPo Akku" angeboten. **Beispiel für eine mögliche Bezeichnung:** Ein LiPo-Akku mit der Bezeichnung „301560“ (3,0 mm dick, 15 mm breit, 60 mm lang) wäre zu lang. Ein „301530“ (3,0 mm dick, 15 mm breit, 30 mm lang) käme deinen Maßen näher, aber die Kapazität liegt meist bei 100–200 mAh. **Fazit:** Ein LiPo-Akku mit 700 mAh und den Maßen 3 × 1,5 × 0,6 cm ist nach aktuellem Stand sehr unwahrscheinlich zu finden. Die Kapazität ist für diese Größe zu hoch. Du findest Akkus mit diesen Maßen, aber meist mit deutlich geringerer Kapazität (50–200 mAh). **Tipp:** Suche nach „LiPo Akku 3,7V 150mAh“ oder „LiPo Akku 301530“ bei Elektronikhändlern oder auf Plattformen wie [Mouser](https://www.mouser.de/), [Digikey](https://www.digikey.de/), [Amazon](https://www.amazon.de/) oder [AliExpress](https://www.aliexpress.com/). **Hinweis:** Wenn du wirklich 700 mAh benötigst, musst du entweder größere Akkus verwenden oder mehrere kleine parallel schalten, was aber Platz und Gewicht erhöht. **Zusammenfassung:** Ein Akku mit exakt diesen Spezifikationen ist am Markt nicht verfügbar. Du musst entweder bei der Kapazität oder bei den Maßen Kompromisse eingehen.

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Ein LKO-Kondensator, auch als "Leistungs-Kondensator" bekannt, ist ein Kondensator, der speziell für den Einsatz in Anwendungen mit hohen Frequenzen und Leistungen entwickelt wurde. Die... [mehr]

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Ein LKO-Kondensator, auch als "Leistungs-Kondensator" bekannt, ist ein Kondensator, der speziell für den Einsatz in Anwendungen mit hohen Frequenzen und Leistungen entwickelt wurde. Diese Kondensatoren werden häufig in der Leistungselektronik, in der Filtertechnik und in der Energieversorgung eingesetzt. Sie zeichnen sich durch eine hohe Kapazität, eine niedrige ESR (äquivalente Serienwiderstand) und eine hohe Spannungsfestigkeit aus. LKO-Kondensatoren sind wichtig für die Stabilität und Effizienz von Schaltungen, insbesondere in Wechselstromanwendungen.

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Kondensatoren gibt es in verschiedenen Bauformen, die jeweils für unterschiedliche Anwendungen und Anforderungen geeignet sind. Hier sind einige gängige Bauformen: 1. **Keramikkondensatoren... [mehr]

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Kondensatoren gibt es in verschiedenen Bauformen, die jeweils für unterschiedliche Anwendungen und Anforderungen geeignet sind. Hier sind einige gängige Bauformen: 1. **Keramikkondensatoren**: Diese sind klein, kostengünstig und haben eine hohe Stabilität. Sie werden häufig in Hochfrequenzanwendungen eingesetzt. 2. **Elektrolytkondensatoren**: Diese haben eine hohe Kapazität und sind polarisiert. Sie werden oft in Gleichstromanwendungen verwendet, wie z.B. in Netzteilen. 3. **Folienkondensatoren**: Diese sind robust und haben eine gute Temperatur- und Spannungsstabilität. Sie werden häufig in Audioanwendungen und zur Filterung eingesetzt. 4. **Tantal-Kondensatoren**: Diese bieten eine hohe Kapazität in einem kleinen Gehäuse und sind ebenfalls polarisiert. Sie werden oft in mobilen Geräten verwendet. 5. **Superkondensatoren**: Diese haben eine sehr hohe Kapazität und können große Energiemengen speichern. Sie werden in Anwendungen eingesetzt, die schnelle Lade- und Entladezyklen erfordern. Jede Bauform hat ihre spezifischen Eigenschaften, Vor- und Nachteile, die je nach Anwendung berücksichtigt werden sollten.

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Ein Kondensator im Gleichstromkreis speichert elektrische Energie, indem er eine positive und eine negative Ladung auf seinen Platten ansammelt. Im stationären Zustand, wenn der Gleichstromkreis... [mehr]

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Ein Kondensator im Gleichstromkreis speichert elektrische Energie, indem er eine positive und eine negative Ladung auf seinen Platten ansammelt. Im stationären Zustand, wenn der Gleichstromkreis stabil ist, wird der Kondensator vollständig aufgeladen und verhält sich wie ein Unterbrecher, da kein Strom mehr fließt. Die Spannung über dem Kondensator bleibt konstant, bis der Stromkreis unterbrochen oder die Spannung verändert wird.

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Die grundlegende Formel für einen Kondensator im Gleichstromkreis beschreibt die Beziehung zwischen der gespeicherten Ladung (Q), der Kapazität (C) und der Spannung (U). Sie lautet: \[ Q =... [mehr]

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Die grundlegende Formel für einen Kondensator im Gleichstromkreis beschreibt die Beziehung zwischen der gespeicherten Ladung (Q), der Kapazität (C) und der Spannung (U). Sie lautet: \[ Q = C \cdot U \] Dabei ist: - \( Q \) die gespeicherte Ladung in Coulomb (C), - \( C \) die Kapazität des Kondensators in Farad (F), - \( U \) die Spannung über dem Kondensator in Volt (V). Zusätzlich kann die Energie (E), die in einem Kondensator gespeichert ist, mit folgender Formel berechnet werden: \[ E = \frac{1}{2} C U^2 \] Diese Formeln sind grundlegend für das Verständnis der Funktionsweise von Kondensatoren in Gleichstromkreisen.