Fällt die Spannung beim Entladen ab?

Fällt die Spannung beim Entladen ab? Da Spannung die Möglichkeit ist, zwischen zwei Ladungen wieder auszugleichen (nach meinem Verständnis).

Ich meine, sobald alle Ladungen gleichmäßig auf beide Kondensatorseiten verteilt sind, besteht keine Möglichkeit mehr, die Ladungen wieder auszugleichen, da sie jetzt ausgeglichen sind.

  1. Können wir sagen, dass die Spannung abfällt, wenn sich ein Kondensator entlädt?

  2. Wenn ja, bedeutet dies, dass meine 9-V-Lithium-Batterie während des Gebrauchs an Spannung verliert?

  3. Das würde auch bedeuten, dass eine LED mit der Zeit an Helligkeit verliert, ist das so?

1) Für Kondensatoren gibt es eine klare Beziehung zwischen der Ladung und der Spannung, die durch eine einfache Formel beschrieben wird: v = Q C . 2) Batterien sind keine Kondensatoren. 3) Wir haben keine Ahnung von Ihrer LED.
Fragen Sie nach Kondensatoren oder Batterien?
Nur um es klarzustellen, Ihre Fragen 2 und 3 haben überhaupt keinen Bezug zu Frage 1. Die Antworten auf die Fragen 2 und 3 haben auch nichts miteinander zu tun. In den drei Fällen sind völlig unterschiedliche physikalische Prozesse beteiligt.

Antworten (1)

Um Ihre Fragen zu beantworten:

  1. Richtig, wenn Sie einen Kondensator entladen, sinkt die Spannung. Dies liegt an der Beziehung von Q = v C - Die in einem Kondensator gespeicherte Ladung ist bei gegebener Kapazität proportional zur Spannung. Wenn Sie den Kondensator entladen, wird die Ladung auf dem Kondensator reduziert und somit sinkt die Spannung.

    Das hat aber nichts mit Batterien zu tun.

  2. Die Klemmenspannung einer Batterie sinkt, wenn Sie sie entladen, hauptsächlich weil sich die chemischen Reaktionen aufgrund der Erschöpfung verlangsamen.

    Das hat nichts mit dem Prinzip der Kapazität zu tun.

    Im einfachsten Fall können Sie sich eine Batterie als ideale Spannungsquelle und einen Vorwiderstand vorstellen. Wenn Sie die Batterie entladen, verlangsamen sich die Reaktionen, was den Wert des repräsentativen Serienwiderstands erhöht. Dadurch sinkt bei gleicher Belastung die Klemmenspannung (siehe auch: Potentialteiler).

    In der Praxis ist es jedoch viel komplexer. Zum einen gibt es keine ideale Spannungsquelle. Auch die Änderung der Klemmenspannung ist nicht linear. Es hängt von der Chemie der Batterie und auch von der Stromaufnahme ab. Hier ist ein Beispiel einer primären 9-V-Lithium-PP3-Batterie, deren Entladekurve unten gezeigt wird:Entladekurve der Lithium-PP3-Batterie

    Beachten Sie, wie sich die Spannung im Laufe der Zeit ändert, und zwar nicht linear oder exponentiell. Dies unterscheidet sich stark von der Entladung eines Kondensators (exponentieller Abfall).

  3. Für eine einfache LED-Schaltung hätten Sie einen Widerstand in Reihe mit Ihrer LED. Wenn Sie die Spannung über dem Stromkreis verringern (unabhängig davon, ob Sie eine Batterie, einen Kondensator oder eine andere Stromversorgung verwenden), verringern Sie den Stromfluss. Daher verringern Sie die Helligkeit der LED, wenn sich die Batterie entlädt.

    Wenn Ihre LED-Schaltung jedoch beispielsweise einen DC-DC-Wandler anstelle (oder zusätzlich zu) einem Vorwiderstand verwendet, werden Sie möglicherweise feststellen, dass der Wandler die LED-Spannung konstant hält, wenn sich die Eingangsspannung ändert. Dadurch bleibt die Helligkeit auch bei entladenem Akku konstant. Irgendwann würde die Batteriespannung für den DC-DC-Wandler zu niedrig sein und abschalten und die LED ausschalten. Im Grunde haben Sie am Ende eine konstante Helligkeit, bis sie sich ausschaltet.

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