Strombelastbarkeit von Kondensatoren
Hallo Wie kann ich mir errechnen, wie viel strom mir ein kondensator maximal liefern kann?
Bei einem 400v kondensator, der sich über einen 1ohm wiederstand entlädt. Hätten wir laut ohmschen gesetz 400A Abgesehen davon das mir da wahrscheinlich der wiederstand verdampft würde der kondensator das ja sicherlich nicht hergeben...
Also wovon ist es abhängig wie viel strom ein kondensator liefert...
Ich gehe davon aus, das sich die strom menge bei parallel schaltungen erhöt (wie bei Batterien)
2 Antworten
Dein erster Grundgedanke ist richtig:
Ist der Kondensator voll aufgeladen und wird er mit einem 1Ohm Widerstand belastet, fließt tätsachlich ein Strom von 400Ampere. Allerdings nur in der ersten nanoSekunde. Die Spannung fällt exponentiell ab, sobald der Kondensator beginnt, sich zu entladen.
Wie schnell dieser Abfall ist und wieviel Strom insgesamt fließt, hängt von der Kapazität des Kondensators ab.
Dein zweiter Gedanke ist ebenfalls richtig:
Schaltest Du zwei solcher vollgeladenenen Kondensatoren parallel und schließt beide mit einem 1Ohm Widerstand ab, fließt der doppelte Strom.
Und genau das meine ich ja...wo ist bei einem kondensator Schluss? wenn ich einen kondensator habe der 4700 uF und 400v hat liefert der mir dieser Theorie zufolge bei einem Ohm einen kurzzeitigen strom von 400Amper !!! Das kann doch nicht funktionieren... Über den seriellen ersatzwiederstand kann ich mir ja theoretisch den spannungsfall errechnen der ist zwar klein aber bei 400amper kommen da doch schon ordentliche Verlustleistungen zu stande Diese enormen leistungen sind zwar nur kurz da aber, bei 500w reicht auch ein kurzer impuls um einen transistor zu zerstören....
Will halt nur sichergehen bevor ich einen 60 € elko sprenge
Aha da gehts hin. ;-)
Ich hab mich schon gefragt, in welcher Schaltung Du derart hohe Gleichspannungen benötigst.
Mach erstmal eine kleine Energiebilanzrechnung:
10 * 4700µF * 400V entspricht einer elektrischen Energie von 18Joule - das ist mehr als genug um einen Transistor ins Jenseits zu befördern - Aber als mechanische Energie ist das n Klacks. Zumal Du 99.9% davon in Wärme umsetzt. Du brauchst schon wesentlich höhere Kapazitäten und höhere Spannungen, um Deinem Geschoss eine nennenswerte Geschwindigkeit zu verleihen.
Nimm als Beispiel mal nen YAG Laser mit 1MW Impulsleistung. Die dazugehörigen Kondensatorbänke nehmen den Platz von zwei LKWs ein.
Und sei bitte vorsichtig bei Deinen Experimenten. 400V sind definitiv lebensgefährlich!
Naja, wenn du so rechnest und den 400V-Kondensator kurzschließt oder den Widerstandswert 0,1 Ohm nimmst, dann hat du nach deiner Rechnung auch 4000A. Das ist natürlich nicht sinnvoll und so wird auch nicht gerechnet. Das Ohmsche Gesetz kannst du nur sinnvoll anwenden, wenn deine Spannungsquelle bzw. hier Stromquelle oder Kondensator auch wirklich in der Lage ist, die maximale Leistung zu liefern. Insofern hat Roderic recht dass dier max. Strom allenfalls in der 1. Nanosekunde fließt. Du weißt ja was passiert, wenn z.B. bei einer Batterie das Ende der Lebensdauer naht. Wenn du eine fast leere 9V-Batterie kurzschließt, dann fließen keine 400A, es dümpeln allenfalls noch ein paar "herzschwache Elektronen" auf die andere Seite, denn mehr "Saft" kann dem System nicht entzogen werden. Die Folge davon ist, dass die Spannung einbricht und unter dem ursprünglichen Wert fällt.
Ein 400V-Kondensator ist max. bis 400V belastbar - das ist also ein Grenzwert!! Wenn du den aber nur an 12V hängst, dann hat dieser auch die Spannung 12V und nicht wirklich mehr. Und dann ist es so, dass ein Kondensator eine sehr kleine Kapazität besitzt und nicht wirklich einen derart hohen Strom abgibt, wie du der Definition entnehmen kannst 1F = 1A*s / V http://de.wikipedia.org/wiki/Farad
Wie viel Strom ein Kondensator liefern kann hängt also schon von seiner Kapazität ab.
Und ja, beim Parallelschalten von Kondensatoren addieren sich die Kapazitäten. Laß mich raten... du willst dir eine "railgun" bauen?!
1.OK, ja, ich möchte eine railgun bauen... 2. Das mein I=U÷R in diesem fall eine milchmädchen rechnung ist ist mir bekannt. 3. Es geht mir um folgendes: bei einer kondensator bank, die aus 10 4700uF, 450V kondensatoren besteht und die mit 400v aufgeladen wird. Kommen wir bei einem kurzen strom impuls von ca. 3ms und einem wiederstand von ca. 0, 3ohm auf 1200-800 amper die kurzzeitig fließen. Das sind je kondensator 120-80 amper. Ich will nur wissen ob das funktioniert oder ob mir meine elkos um die Ohren fliegen.
Die Elkos fliegen dir bestimmt nicht um die Ohren, denn solange du deren Maximalspannung nicht überschreitest, laden die sich planmäßig auf und sind glücklich. Darin sehe ich das geringste Problem. Ich weiß nur nicht, wie weit man mit 400V in Zusammenhang mit einer Railgun kommt. Die mir bekannten Versuche gingen in den KV- Bereich und erforderten A) eine gute Sachkenntnis der Elektrik/Elektronik B) eine hervorragende elektrische Isolierung und entsprechend spezifizierte Bauteile, denn man kann dafür keinen 50-cent-Taster mehr zum Abfeuern benutzen und C) sollte man das Teil dann abseits jedes anderen elektronischen Gerätes betreiben, weil der elektromagnetische Puls, der beim Abfeuern entsteht, großen Schaden anrichten kann.
Vielleicht suchst du dir erstmal mehrere Bauleitungen aus, vergleichst diese und schaust, ob/wo du die Bauteile alle herbekommst, bevor du mit dem Basteln loslegst.
Nachtrag: Auch Dein (explizit nicht ausgesprochener) dritter Gedanke ist richtig: Ein Kondensator kann in der Tat, wenn er mit 0Ohm kurzgeschlossen wird, gewaltige Ströme liefern, aber eben nur sehr sehr sehr kurze Zeit.
Das übrigens macht die Arbeit an elektronischen Baugruppen wie Netzteile oder Displays so gefährlich, wenn man nicht lange genug wartet, bis sich alle Elkos entladen haben.