Elektrisches Feld und Kondensator

DemoGrundlagen

ElektrotechnikMechatronik

Inhalt:Einführung

1. Der Blitz

2. Das elektrische Feld

3. Die elektrische Feldstärke

4. Elektr. Feld als Energiespeicher

5. Abschirmung d. elektr. Feldes

6. Aufgaben z. elektrischen Feld

7. Isolierstoff im elektr. Feld

8. Isolierstoffeigenschaften

9. Aufgaben zu Isolierstoffen

10. Kapazität des Kondensators

11. Aufbau von Kondensatoren

10.1 Wickelkondensator

10.2 MP/MK- Kondensator

10.3 Elektrolytkondensator

11. Aufgaben zum

Kondensatoraufbau

12. Kondensator an

Gleichspannung

13. Kondensator an

Rechteckspannung

14. Kondensator an sinusförmiger

Wechselspannung

15. Kapazitiver Blindwiderstand

16. Aufgaben zum

Kondensatorverhalten

Fachlexikon

Impressum

5. Abschirmung eines elektrischen Feldes

Das Innere von Metallgehäusen ist feldfrei. Metallbecher oder metallische Ummantelungen schirmen gegen das elektrische Feld ab.

Das Innere von Metallgehäusen ist feldfrei. Metallbecher oder metallische Ummantelungen schirmen gegen das elektrische Feld ab.

Das vom geladenen Kondensator stammende elektrische Feld führt zur Ladungstrennung in den Wänden des metallischen Hohlkörpers (Abbildung). Im Inneren des Hohlkörpers entsteht aufgrund dieses Effektes ein elektrisches Feld, das auf der Abbildung von rechts nach links eingetragen werden müsste. Dieses Feld wird aber durch das von außen wirkende Feld kompensiert, sodass sich die Feldwirkungen im Inneren des Metallkörpers aufheben.

Aufgaben zum elektrischen Feld

Aufgaben zum elektrischen Feld

10.2 MP- oder MK- Kondensator

Anwendung: Sehr breiter Anwendungsbereich vom Lautsprecherbau bis zum Kondensatormotor. Seine Eigenschaft zur Selbstheilung macht ihn zu einem bevorzugten Bauelement. Im Bereich höherer Frequenzen ist der Kondensator nicht einsetzbar.

Anwendung: Sehr breiter Anwendungsbereich vom Lautsprecherbau bis zum Kondensatormotor. Seine Eigenschaft zur Selbstheilung macht ihn zu einem bevorzugten Bauelement. Im Bereich höherer Frequenzen ist der Kondensator nicht einsetzbar.

Sehr verbreitet ist der MKP-Kondensator, dessen Kunststofffolie aus Polypropylen besteht.

Sehr verbreitet ist der MKP-Kondensator, dessen Kunststofffolie aus Polypropylen besteht.

Dieser Kondensator wird aus zwei aufeinander liegenden Folien gewickelt. Die Folien bestehen entweder aus Papier (MP) oder aus Kunststoff (MK). Sie sind einseitig mit Metall, z.B. Aluminium oder Zink, bedampft. Die Dicke der Metallschicht beträgt etwa 0,05 µm. Die erforderliche Dicke des Papiers oder Kunststoffs hängt von der Nennspannung ab.Kommt es bei einem MP- oder MK-Kondensator zu einem Durchschlag durch eine zu hohe Spannung, so entsteht am Durchschlagspunkt eine große Stromdichte. Die dünne Metallschicht verdampft an dieser Stelle. Das Dielektrikum verkohlt an der Durchschlagsstelle.Der Ausheilvorgang dauert etwa 10 µs bis 50 µs und macht sich in elektronischen Schaltung als Störimpuls bemerkbar.Nach 1000 Ausheilvorgängen sinkt die Kapazität eines MP-Kondensators um etwa 1%.

15. Kondensator an sinusförmiger Wechselspannung

Strom und Spannung sind zu einander um 90 Grad phasenverschoben. Der Strom eilt der Spannung voraus.

Strom und Spannung sind zu einander um 90 Grad phasenverschoben. Der Strom eilt der Spannung voraus.

Die Aussagen gelten streng genommen nur für einen idealen Kondensator ohne Verluste. Diese Voraussetzung ist in der Praxis bei niedrigen Frequenzen weitgehend erfüllt.

Die Aussagen gelten streng genommen nur für einen idealen Kondensator ohne Verluste. Diese Voraussetzung ist in der Praxis bei niedrigen Frequenzen weitgehend erfüllt.

Die Energie pendelt zwischen Spannungsquelle und Kondensator hin und her.

Die Energie pendelt zwischen Spannungsquelle und Kondensator hin und her.

Immer wenn die Spannung an einem Kondensator schnell geändert wird, fließt ein hoher Strom. Dies gilt z.B. bei einer Rechteckspannung während der Umschaltmomente. Auch bei einer Sinusspannung ist diese Aussage zutreffend: Während der Nulldurchgänge, wo sich die Spannung am schnellsten ändert, sind die Stromwerte im Maximum. Zu den Zeitpunkten der Spannungsmaxima, wo die Spannungswerte sich für einen Moment überhaupt nicht ändern, finden wir den Nulldurchgang des Stromes.

WechselstromkreisWechselstromkreis

Autor: Klaus-Peter Wagner

Hoföschle 1187439 Kempten im Allgäu

Kontakt:kontakt@power-p.de

ElektrotechnikMechatronik