Laden der Kondensatorschleife

Während meiner Reise zur Elektronik bin ich auf mehrere Fragen zu Kondensatoren gestoßen.

  1. Wenn wir einen leeren Kondensator an eine voll aufgeladene wiederaufladbare Batterie anschließen, nachdem die Batterie den Kondensator aufgeladen hat, wurde er dann leer (Drähte immer noch verbunden und nie berührt), was passiert in dieser Situation? Lädt der Kondensator die Batterie wieder auf? Oder wird seine Ladung aufgrund des Innenwiderstands der Batterie abfallen, ohne sie aufzuladen?

  2. Was passiert in dieser Situation, wenn wir die Batterie durch einen geladenen Kondensator (leerer Kondensator und geladener Kondensator mit denselben Werten) ersetzen?

  3. Was passiert, wenn wir einen geladenen Kondensator und einen leeren Kondensator und eine geladene Batterie parallel schalten?

Jede Hilfe, um meine Zweifel auszuräumen, wird sehr geschätzt.

Es sieht aus wie eine Hausaufgabe aus einer Community College-Klasse.

Antworten (4)

Jede Hilfe, um meine Zweifel auszuräumen, wird sehr geschätzt

Stellen Sie sich zwei Wassertanks vor: -

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Tank 1 ist Ihre voll aufgeladene Batterie und Tank 2 ist Ihr Kondensator. Nach kurzer Zeit gleichen sich die Pegel an. Tank 1 hat seine Höhe ein wenig gesenkt, um Tank 2 auf ein ziemlich hohes Niveau zu füllen. Wenn Sie einen wirklich massiv großen Kondensator (Tank 2) hätten, könnten Sie Tank 1 ziemlich stark entleeren.

Spannung = Wasserstand in jedem Tank und Tankquerschnittsfläche (Draufsicht) entspricht der Kapazität.

Dies trifft so ziemlich auf alle genannten Szenarien zu.

Nehmen Sie eine beliebige große Kappe und suchen Sie nach dem Leck R und somit kann die RC-Abklingzeitkonstante Sekunden, Minuten oder manchmal länger sein.

Betrachten Sie eine Batterie als massive Kappe mit einer Kapazität von 10.000 Farad, abhängig von der A-HR-Kapazität.

Dies ist hauptsächlich die Differenz und die effektive RC-Zeitkonstante.

Batterien, selbst wenn sie einen ähnlichen Ableitwiderstand haben, haben eine viel längere Abklingzeitkonstante. Alkali und Lithium können jahrelang halten.

Jetzt können Sie Ihre eigenen Fragen beantworten.

Manchmal hilft es, Dinge in einer anderen Denkweise zu betrachten. Ich kann vorschlagen, Kondensatoren als Wassertanks mit dem Durchflusseinlass / -auslass unten zu betrachten. Und stellen Sie sich eine Spannungsquelle als Pumpe vor. Dies kann Ihnen helfen, diese Fragen intuitiv zu beantworten.

Es ist jedoch wichtig, die Grundgleichung zu verstehen, die den Stromfluss in einen Kondensator beschreibt:

I(t) = C dV(t)/dt

und dieser Strom ist nur die Laderate:

I=Q/t

Das Ansehen dieses Videos kann helfen.

  1. Ich glaube nicht, dass die Batterie den Kondensator vollständig aufladen kann. Aufgrund eines Potentialunterschieds zwischen Batterie und Kondensator wird letzterer zunächst aufgeladen, wodurch sein Potential ansteigt und die Potentialdifferenz zwischen Batterie und Kondensator abnimmt. Dadurch wird die Batterie nach einiger Zeit in der Lage sein, den Kondensator um die Hälfte seines Wertes aufzuladen.

  2. Dasselbe Konzept gilt für einen geladenen Kondensator. Beide haben am Ende das gleiche Potential als Ergebnis einer Potentialdifferenz von Null.

  3. Auch hierin das gleiche Potential. Denken Sie in Bezug auf Potenzial und Potenzialunterschied, Sie werden die Antwort erhalten können.

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