Ich studiere seit einem Jahr Kondensatoren und das einzige, was ich nicht verstehe, ist, wie eine Ladung auf dem Kondensator gespeichert wird. Im Wesentlichen ist eine Schaltung mit einem Kondensator eine unvollständige Schaltung, oder?
Warum fangen die Elektronen an, sich auf einer der Platten zu sammeln? Es ist, als würden sie dazu verleitet zu glauben, es sei ein vollständiger Stromkreis, und gefangen zu werden, sobald sie feststellen, dass dies nicht der Fall ist! Was ist das für eine Zauberei!
Was passiert, damit die Elektronen das tun, und wenn es sich einfach um Elektronen handelt, die sich bewegen und dann umkehren oder stecken bleiben, hätte ein Schalter den gleichen Effekt? (Angenommen, der Schalter ist offen).
Hoffentlich kann endlich jemand die große Lücke in meinem Wissen schließen, denn alles andere, was ich lese, erklärt dies nicht.
Stellen Sie sich vor, Sie nehmen eine Scheibe eines Leiters und legen sie in ein elektrisches Feld (wobei die Ebene der Scheibe im rechten Winkel zu den Feldlinien steht). Die freien Elektronen im Leiter bewegen sich als Reaktion auf das Feld, sodass die Fläche auf der positiven Seite eine negative Nettoladung und die andere Fläche eine positive Nettoladung erhält. Sie erhalten einen Übergangsstrom durch den Körper der Scheibe, wenn Sie das elektrische Feld einschalten, und einen Übergangsstrom in die andere Richtung, wenn Sie es ausschalten.
Nun die Scheibe in der Mitte teilen, dh in die beiden Platten eines Kondensators verwandeln, und einen Draht zwischen den beiden Außenflächen anschließen, dann das äußere elektrische Feld wieder einschalten. Wieder wird die Scheibe polarisiert, aber dieses Mal fließt ein transienter Strom von einer Seite der (jetzt gespaltenen) Scheibe zur anderen durch den Draht. Am Ende bleibt die gleiche Ladungstrennung wie zuvor, aber die Elektronen flossen durch das Drahtstück statt durch den Scheibenkörper.
Schließen Sie schließlich eine Batterie in der Mitte des Drahtstücks an. Dies erzeugt ein elektrisches Feld zwischen den beiden Seiten unserer geteilten Scheibe (dh Kondensator), und genau wie das extern angelegte Feld polarisiert es die Scheibe und Elektronen fließen durch den Draht von einer Seite der Scheibe zur anderen.
Wenn Sie eine Batterie an einen Kondensator anschließen, erhalten Sie daher einen Übergangsstrom, wenn sich der Kondensator polarisiert.
Vielleicht ist es besser, es anders herum zu sehen: "Warum dringen Elektronen nicht in ein einzelnes Stück Metall ein (zumindest nicht so viele)?"
Der Grund ist offensichtlich, dass sich die Elektronen gegenseitig abstoßen. Wenn Sie also versuchen, viel mehr einzupressen, als Protonen in den Kernen vorhanden sind, müssen Sie gegen große Kräfte arbeiten. Genauso muss man natürlich viel Kraft aufwenden, um Elektronen aus einem Metallstück herauszulösen.
Aber wenn man zwei Kondensatorplatten hat, sieht das etwas anders aus: Wenn man Elektronen in eine der Platten schiebt, braucht es immer noch etwas Kraft, aber wenn sie einmal drin sind, stoßen sie auch die Elektronen in der anderen Platte ab. Wenn Sie dort also Elektronen entfernen, ist das einfacher als ohne die erste Platte. Sobald Sie dort Elektronen entfernt haben, zieht diese Platte die Elektronen in der ersten Platte an, sodass es jetzt wieder einfacher ist, noch mehr hinzuzufügen. Usw.
Der Kondensator wird an eine externe Spannungsquelle (Batterie, Generator ...) angeschlossen, dies lädt den Kondensator auf, bis die Spannung zwischen den Platten gleich der von außen angelegten ist.
Sie können den Kondensator als einen Raum sehen, in dem Ladungen sitzen können.
Manisherde
Jasen