Hallo zusammen,
ich beschäftige mich derzeit allgemein mit dem theoretischen Teil der Elektrotechnik und habe mehrere Fragen, die mich in Bezug auf Kondensatoren beschäftigen:
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Haben zwei Kondensatoren gleicher Kapazität, aber mit ungleicher Nennspannung (z.B. 16V und 32V) eine unterschiedlich hohe, gespeicherte Energie?
Ich denke ja, weil die Kapazität in Farad (As/V) gemessen wird. Wenn im Vergleich der beiden Kondensatoren As/V=C=const gilt, dann beduetet das im Vergleich, dass sich bei Spanungsverdopplung auch noch die Ladungsmenge verdoppelt, E=As*V, also vervierfacht sich die gespeicherte Energie bei einer Spannungsverdopplung. Stimmt das so? Warum wird dann die Kapazität/Energie nicht einfach in Ws gemessen? -
Habe ich einen Kondensator (Bsp. hier 470µF, 16V) und berechne die gespeicherte Energie beim Aufladen mit 16V, dann komme ich auf E=C*U²=470µF*16V²=120,32 mWs. Wie sieht es aus, wenn ich diesen Kondensator nur mit beispielhaften 8V auflade? Ist die gespeicherte Energie dann in der Theorie/Praxis viermal so klein [E=C*(8V)²]?
Ist die Spannungsangabe bei Kondensatoren ein Maximalwert, oder nur die Angabe, bei welcher Spannung die angegeben Kapazität zur Verfügung steht? -
Wenn ich zwei gleiche Kondensatoren in Reihe schalte, halbiert sich die Gesamtkapazität, aber es verdoppelt sich die Nennspannung. Das läuft daraus hinaus:
1 Kondensator: E=1*(As/(1*V))*(1*V)²=1*As*V=1Ws
2 Kondensatoren (Reihe): E=0,5*(As/V)*(2*V)²=0,5As/V*4V²=2As*V=2Ws
2Ws/1Ws=2: Das bedeutet doch, dass sich zwar die Kapazität bei der Reihenschaltung von Kondensatoren verringert, sich aber die gespeicherte Energie verdoppelt. Ist der Denkansatz richtig? Warum werden dann Kondensatoren immer noch mit Farad bestimmt? Die Spannung im Nenner macht doch nur durcheinander, sodass man sich praktisch unter „Kapazität“ nichts spezifisches mehr vorstellen kann, im Gegensatz zu Energie, Leistung, Spannung und Strom.
Fragen über Fragen,
danke schonmal und gute Nacht,
Kai