Elektronische Bauteile, technische oder physikalische Polkennzeichnung?
Hallo, ich bin langsam echt am verzweifeln. Technisch fließt der Strom ja von + nach +, auf den Schaltplänen ist das auch so angegeben, jedoch ist es bei einem Kondensator genauso? Wenn ein Elko auf einem Schaltplan aufgezeichnet ist und dort ein + auf der einen Seite ist kommt dann von der Seite der Strom oder lässt er den Strom an der Seite raus ? Auf dem Kondensator selbst ist ja auch ein Minus abgelistet. Ist diese Seite mit den Stromzuführenden Kabel verbunden ? Ich blicke echt nicht mehr durch :( könnte mir das mal jemand erklären ???
10 Antworten
Wenn ich dein eigentliches Problem richtig verstanden habe, ist es nicht die technische oder physikalische Stromrichtung, sondern ein anderes:
Dieses lässt sich an einer aufladbaren Batterie (also einem Akku) allerdings wesentlich besser erklären. Akkus haben einen Plus- und einen Minuspol. Der Pluspol bleibt bei Akkus immer der Pluspol, der Minuspol immer der Minuspol.
Beim Entladen fließt der Strom (technisch gesehen) beim Pluspol aus der Batterie heraus und beim Minuspol hinein. Physikalisch bedeutet dies, dass die Elektronen beim Minuspol aus der Batterie austreten und beim Pluspol wieder eintreten.
Beim Laden hingegen fließt der Strom beim Pluspol in die Batterie hinein und beim Minuspol aus der Batterie heraus - also genau anders herum, als beim Entladen.
Bei der Frage, welcher Pol eines Bauteils mit Plus und welcher mit Minus bezeichnet wird, ist nicht die Stromrichtung, sondern die Spannung entscheidend.
Das Kriterium "Spannung" hingegen ist gleichbedeutend mit der Frage, ob ein Bauteil Energie aufnimmt oder abgibt: Nimmt ein Bauteil elektrische Energie auf (Batterie beim Laden), so fließt der Strom beim Pluspol in das Bauteil hinein. Gibt es Energie ab (Entladen), fließt Strom beim Pluspol aus dem Bauteil heraus.
Bei einem Widerstand (dieser nimmt immer elektrische Energie auf), würde daher immer derjenige Anschluss, an dem Strom hinein fließt, der "Pluspol" sein (das würde allerdings niemand so sagen).
Bei Kondensatoren ist es etwas komplizierter als bei Batterien: Wenn diese komplett entladen bzw. leer sind, nehmen sie auf jeden Fall Energie auf, so dass keiner von beiden Anschlüssen als "Pluspol" bezeichnet werden kann.
Der Anschluss, an dem der Strom in diesem Moment hineinfließt, wird also zum "Pluspol", der andere zum "Minuspol". Beim weiteren Laden und Entladen bleibt dieser Pol dann der "Pluspol", da der Kondensator bei gleichbleibender Stromrichtung weiterhin Energie aufnimmt und beim Umschalten der Stromrichtung die Energie wieder abgibt - so lange, bis der Kondensator irgendwann wieder leer ist. Sobald der Kondensator dann wieder leer ist, kann wieder einer von beiden Anschlüssen zum "Pluspol" werden.
Es gibt jede Menge Schaltungen (z.B. die Frequenzweiche in Lautsprecherboxen), bei denen sich die Polarität eines Kondensators (also welcher Anschluss im Moment gerade der Pluspol ist) ständig verändert.
Prinzipiell ist es bei allen Arten von Kondensatoren möglich, diese in beide Richtungen aufzuladen - also einen beliebigen der beiden Anschlüsse zum Pluspol zu machen. Bestimmte Arten von Kondensatoren (Elkos, DLCs, ...) sind allerdings so gebaut, dass sie bei einer bestimmten "Richtung" sehr schnell kaputt gehen würden - teilweise können sie sogar explodieren!
Das aufgedruckte Plus an einem solchen Kondensator gibt an, welchen Anschluss man zum Pluspol machen darf, ohne dass der Kondensator kaputt geht.
Es fließt in diesem Sinne kein Strom durch einen Kondensator. Den musst dir vorstellen wie ein Becken, ist es Leer kannst etwas einfüllen, ist es voll
dann kannst es entleeren. Es ist wie bei kommunizierenden Gefäßen, die versuchen immer die gleiche Höhe (Spannung) zu haben. Sind sie gleich hoch gefüllt den passiert nichts mehr. Daher kann man einen Kondensator zum glätten nehmen, für Impulse da das Laden der Gefäße je nach Verbindungsschlauch und Breite des Gefäßes verschieden lang dauern kann.
Die Angabe von + und - bezieht sich dabei auch immer auf die technische Spannung und ist nur bei bestimmten Kondensatortypen von Belang. Der Minuspol eines Elektrolytkondensators soll immer niedriger sein als der + um eine Zerstörung zu verhindern.
? Von + nach + ?
Falsch. Plus nach minus. Und den Elko kannst du dir wie eine kleine Batterie oder besser einen Akku vorstellen. Der pluspol des Elko muss mit plus der Versorgungsspannung verbunden sein. Der minuspol entsprechend mit null oder der minus Spannung.
Hallo seconddenzin,
Wieso fließt der Strom von + nach + ??? oder hast du dich nur verschrieben und meintest von + nach - ?
Hier findest du einiges zur technischen und physikalischen Stromrichtung:
http://de.wikipedia.org/wiki/Elektrische_Stromrichtung
und hier, du musst nur das x durch www ersetzen, da ich nur einen echten Link posten darf:
x.brinkmann-du.de/physik/stromrichtung_01.htm
und hier noch etwas zu Elektrolytkondensatoren, hier das y durch http doppelpunkt //de ersetzen
y.wikipedia.org/wiki/Elektrolytkondensator
Die + und - Zeichen an Elektrolytkondensatoren machen nur deutlich, das dieser Kondensator-Typ gepolt ist und diese Polung auch unbedingt eingehalten werden muss.
Deshalb ist auch klar, dass er wegen seiner Polung nur mit Gleichspannung betrieben werden darf, nie mit Wechselspannungen. Falls der Gleichspannung eine Wechselspannung überlagert ist, muss gewährleistet werden, dass keine Umpolung stattfindet.
Nur spezielle bipolare Elkos, wie sie z.B. in Frequenzweichen von Lautsprecherkombinationen verbaut werden, dürfen mit Wechselspannung betrieben werden.
Bei Umpolung oder Falschpolung wird der Elko zerstört und das kann gefährlich werden bis hin zur Explosion mit Brandgefahr!!!
Grüße, Dalko
Es wird immer die technische Stromrichtung verwendet warum sollte man da zwischen Schaltplan und Bestückung verwirrung stiften?
Bei gepolten Bauteilen hat die polung nichts direkt mit der Stromrichtung zu tun. Man unterscheidet bei gepolten Bauteilen zwei Gruppen:
1. Teile die sich nach unterschiedlicher Polung anders verhalten. Bei Dioden macht das den Unterschied ob die gerade sperren oder nicht. Eine normale Diode leitet wenn die Annode positiver ist als die Kathode umgekehrt sperrt die. Bei Z-Dioden sieht das schon wieder anders aus, hier leitet die normal wenn man die Annode positiver macht als die Kathode. Umgekehrt leitet die aber auch, und zwar erst bei der angegebenen Spannung. Z-Dioden dienen dazu Spannungen zu begrenzen in dem die oberhalb der gewünschten Spannung leiten und durch Strombelastung die Quelle auf die gewünschte Spannung ¨ziehen¨. Dazu muß die Quelle allerdings recht hochohmig sein, sonst fließt extrem viel Strom und die Z-Diode brennt durch. Benutzt wird das um genaue Referenzspannungen herzustellen oder Überspannungen zu verhindern (Blitzschutz, hier imzusammenhang mit langsam reagierenden Teilen die adafür aber die Energie aushalten, die Z-Diode macht hier nur Feintuning und ¨Erste Hilfe¨).
2. Bauteile die nur diese Polung vertragen. Das sind die meisten Elkos. Wird der Minus Eingang positiver als der Plus Eingang, so fängt ein Elko an wie ein Widerstand zu leiten. Ein verpolter Elko kann dabei so heiß werden, dass das Elekrolyt kocht und der Dampfdruck das Gehäuse sprengt. Der Strom fließt nach wie vor ¨rein und raus¨, zum Laden fließt er von der Plus-Seite zur Minus-Seite, zum entladen umgekehrt.
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Die Kennzeichnung von Bauteilen ist meistens immer die Minus-Seite. Das kommt noch aus der Röhrenzeit, eine Röhre kann immer nur genau eine Kathode (den Heizdraht) haben aber beliebig viele Steuergitter, Schirmgitter und Annoden.
Als Kennzheichnung der Minus Anschlüsse werden Pfeile, Minuszeichen (oft Kombination) aber auch Kerben (LED) , und einfache Striche oder Farbkleckse verwendet.
Bei Axial-Elkos (Je ein bein am Ende) gibt es eine Kerbe am Plus Anschluß. Das ist aber nur um den Stopfen fest zu halten, der Becher selber ist Minus, also ist der Stopfen an Plus. Das hat aber nichts zu sagen, diese Einschnürung als Raste für den Stopfen ist Bauartbedingt, keine Markierung.
Als Tantalkondensatoren eingeführt wurden, wollte man ¨modern¨ sein und hat hier immer den Plusanschluß gekennzeichnet. Also größte Vorsicht, gerade Tantal ¨explodiert¨ schnell bei falschpolung.Meistens ist die Markierung ein ¨+¨, kann aber auch ein simpler Strich sein der dann für ein ¨-¨ gehalten werden kann!
LEDs sind zwar Dioden und wenn man die verpolt leuchten die einfach nicht, allerdings sind die nicht als Gleichricherdiode ausgelegt, können ab 10V durchbrechen was dann einen Strom bei hohem Spannungsfall bedeutet der die Diode durch hohe Verlustleistung zerstört. Also LEDs ab ca. 6V nur mit extra Gleichrichterdiode in Reihe an Wechselstrom anschließen.