Ok, ich weiß, dass es hier schon eine ähnliche Frage gibt, aber meine geht noch einen Schritt weiter. Was ich wirklich gerne wissen würde, ist genau, wie viel Energie von einer Batterie in einen Kondensator übertragen wird. Ich gehe davon aus, dass es 100% der Energie ist und kann beim besten Willen nicht verstehen, wie es möglicherweise nur die Hälfte der Energie sein könnte, es ergibt für mich keinen Sinn und ich weigere mich, das zu glauben.
Dies ist meines Erachtens dem 2-Kondensator-Problem ähnlich, bei dem ein vollständig geladener Kondensator direkt mit einem anderen äquivalenten Kondensator verbunden ist, der vollständig auf 0 V entladen ist. Am Ende haben beide natürlich die gleiche Spannung und sind daher ausgeglichen, aber dann heißt es, dass im 2-Kondensator-System jetzt nur noch die Hälfte der Energie übrig ist. Wie kann das sein?
Ja es stimmt, egal auf welche Art man jetzt die 2 Kondensatoren miteinander verbindet, die es nur 2 Wege gibt, seriell oder parallel, dann ist die Gesamtleistung nur die Hälfte aber gleichzeitig verstehe ich, dass ich nur den ersten Kondensator entladen habe um die Hälfte, während man den anderen um die Hälfte auflädt, das sind logischerweise immer noch 100% der Energie, aber jetzt nur noch halbiert.
Meine Hauptfrage lautet also erneut genau, wie viel Leistung von einer Batterie auf einen Kondensator übertragen wird, der bei 0 V beginnt. Ich verstehe auch, dass es einen winzigen, winzigen Widerstandsverlust durch den Draht geben würde, aber es reicht wirklich nicht aus, etwas darüber zu sagen.
Ich verstehe, dass selbst bei einem Widerstand zwischen Batterie und Kondensator ein leichter Leistungsverlust durch Wärmeableitung im Widerstand auftritt, aber was hätte das wiederum damit zu tun, dass die Leistung die Batterie verlässt und dann in den Kondensator eintritt, würde es haben nur weniger Strom und würden wegen des Widerstands langsamer übertragen. Unabhängig davon, welche Leistung die Batterie verlässt, würde trotz des Widerstands genau die gleiche Leistung in den Kondensator eintreten.
Verstehe ich diese Energieübertragung von der Batterie zum Kondensator auch nur annähernd, selbst wenn sich zwischen den beiden ein Widerstand befindet?
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Tolle Antworten unten. Es hat mich ein wenig zum Nachdenken gebracht und mir wurde klar, dass es wirklich die Hälfte der Energie zerstört. Nicht wirklich zerstören, sondern einfach in Wärmeableitung verschwenden, und auch LENZ LAW-Gegenfelder in der winzigen Induktivität der Drähte, die die Batterie mit dem Kondensator verbinden, denke ich zumindest. Ich bin kein Experte.
Mit viel mehr Nachdenken überlegte ich jedoch, wie man einen Kondensator aus einer Batterie effizienter aufladen könnte, und fand eine einfache Lösung. Ich habe dieses Experiment gemacht und es funktioniert großartig und ich kann einen Kondensator mit einer Effizienz von ungefähr 84% aus einer Batterie aufladen.
Ich bekam einen 555-Timer und machte eine einfache Gleichstrom-Impulsschaltung und eine Spule, die ich mit etwa 100 Ohm Widerstand gewickelt hatte. Ich habe dann diese Spule in Resonanz gepulst, in der der Eingangsstrom sehr klein wurde und die Ausgabe in Form eines zusammenbrechenden elektromagnetischen Feldes in Form einer Rückschlagspitze mit hoher Spannung sehr hoch war, viele Male höher als die der Batterie und umgeleitet es durch eine einfache Diode, und Voila, 84% Energieübertragung von der Batterie zum Kondensator, Fall gelöst, soweit es mich betrifft, würde es lieben, wenn jemand diese Effizienz übertrifft.
Ich verstehe auch, dass es einen winzigen, winzigen Widerstandsverlust durch den Draht geben würde, aber es reicht wirklich nicht aus, etwas darüber zu sagen.
Im Gegenteil, es ist entscheidend .
Unter der Annahme einer idealen Spannungsquelle (kann unbegrenzten Strom liefern) der Spannung , ein idealer Widerstand des Widerstands , und ein idealer ungeladener Kapazitätskondensator , zB bei einem idealen Schalter plötzlich in Reihe geschaltet werden, ist der resultierende Reihenstrom gegeben durch
Die von der Quelle gelieferte Leistung ist
Die an den Widerstand gelieferte Leistung ist
Die an den Kondensator gelieferte Leistung ist
Daraus folgt die von der Quelle gelieferte Energie
Die an den Widerstand gelieferte Energie ist
Daraus folgt, dass die an den Kondensator gelieferte Energie ist
Beachten Sie, dass der Widerstand ist kein Faktor in den Ergebnissen für die Energie!
Wir können jedoch nicht einstellen andernfalls sind der Strom und die Leistungen undefiniert.
Aber wir können einstellen beliebig klein, ohne das Ergebnis zu ändern, dass der Widerstand die Hälfte der Energie (von der Quelle geliefert) dissipiert, während der Kondensator die andere Hälfte speichert.
Im physikalischen Fall gibt es unvermeidbare Induktivität und Strahlungswiderstand, so dass bei Verringerung des „normalen“ Widerstands induktive und Strahlungseffekte dominieren.
Wenn Sie eine Batterie an einen Kondensator anschließen, hat eine "echte" Schaltung mindestens vier Komponenten in Reihe:
Jeder Draht hat eine Induktivität, da der durch ihn fließende Strom ein Magnetfeld induziert. Es gibt Drähte ohne Widerstand – wir nennen sie Supraleiter. Schauen wir uns also einen Stromkreis an, der keinen Widerstand hat, und nur die anderen drei.
Wenn Sie den Stromkreis schließen, fließt Strom. Die Induktivität widersteht der Änderungsrate des Stroms, kann sie jedoch nicht vollständig stoppen. Der Kondensator wird aufgeladen. Wenn die Spannung am Kondensator die gleiche Spannung wie die Batterie erreicht hat, fließt immer noch Strom (aufgrund der Induktivität). Es stellt sich heraus, dass die im Kondensator gespeicherte Energie genau gleich der im Induktor gespeicherten Energie ist.
Was als nächstes passiert, ist, dass die Induktivität mehr Strom in den Kondensator zwingt, bis der Strom Null ist. An diesem Punkt ist die Spannung am Kondensator höher als die Spannung an der Batterie, und der Kondensator entlädt sich über die Induktivität. Was Sie am Ende haben, ist ein oszillierendes System mit Frequenz .
In einem realen System gibt es einen kleinen Widerstand (selbst wenn die Drähte supraleitend sind, hat die Batterie einen gewissen Innenwiderstand. Ebenso die Platten des Kondensators.) Dieser Widerstand wird im Laufe der Zeit die zusätzliche Energie zerstreuen, bis die Schwingungen aufhören und die Kondensatorspannung pendelt sich bei V ein. Es kann lange dauern, wenn der Widerstand klein ist - aber es wird passieren.
Alfred Centauri