In Wechsel- und Gleichstromkreisen erfüllen Kondensatoren verschiedene Anwendungen wie Leistungsfaktorkorrektur, Gleichrichtung, Entfernen von Rauschen aus den Signalen und mehr. Die Funktion der Kondensatoren besteht darin, dass sie für kurze Zeit elektrische Ladung zwischen ihren Platten ansammeln und diese bei Bedarf wieder abgeben. Auf diese Weise halten die Kondensatoren den Spannungspegel im Stromkreis aufrecht, was wiederum die Spannungspulsation im Stromkreis reduziert.
Gliederung:
So laden Sie einen Kondensator auf
So laden Sie einen Kondensator auf
Das Laden der Kondensatoren hängt in erster Linie von ihrem Typ ab, da es einige Kondensatoren gibt, die nur für Gleichstromkreise bestimmt sind und oft als polarisierte Kondensatoren bezeichnet werden. Für Wechselstromkreise hingegen werden Wechselstromkondensatoren verwendet, die oft als nicht polarisierte Kondensatoren bezeichnet werden. Daher ist die Lademethode für beide unterschiedlich, da eines über eine Gleichstromversorgung und das andere über eine Wechselstromversorgung verfügt.
- Laden eines Gleichstromkondensators
- Laden eines Wechselstromkondensators
Laden eines Gleichstromkondensators
Die Gleichstromkondensatoren haben feste Polaritäten, da der Gleichstrom nur in eine Richtung fließt und daher zum Laden eine Gleichstromversorgung erforderlich ist. Der Gleichstromkondensator blockiert den Stromfluss, wenn er vollständig aufgeladen ist, da beide Platten des Kondensators gesättigt sind. Um einen Gleichstromkondensator aufzuladen, gibt es zwei Möglichkeiten:
Methode 1: Durch Batterie mit Widerständen
Widerstände in Stromkreisen werden verwendet, um den Stromfluss zu begrenzen, was sich als hilfreich zum Schutz des angeschlossenen Geräts erweist, wenn Spannung oder Strom ihren sicheren Wert überschreiten. Ebenso kann die Verwendung von Widerständen zum Laden der Kondensatoren tatsächlich verhindern, dass der Kondensator beschädigt wird, wenn die Batterie über einen längeren Zeitraum daran angeschlossen ist. Darüber hinaus wird auch die Ladegeschwindigkeit verlangsamt, um Schäden durch das schnelle Laden zu verhindern. Um einen Kondensator mithilfe des Widerstands aufzuladen, sind einige Schritte erforderlich:
Schritt 1: Verbinden Sie den Kondensator mit dem Widerstand
Überprüfen Sie zunächst, ob der Kondensator, den Sie aufladen möchten, da einige Kondensatoren über einen eingebauten Widerstand verfügen, und suchen Sie danach im Datenblatt des Kondensators. Wenn kein Widerstand zum Kondensator vorhanden ist, schalten Sie den Widerstand zum Kondensator in Reihe mit dem Pluspol des Kondensators:
Der Wert des Widerstands sollte etwa 1 kOhm betragen, denn je höher die Impedanz, desto langsamer wird der Kondensator geladen und daher besteht die Gefahr einer Beschädigung des Kondensators.
Schritt 2: Verbinden Sie das Multimeter mit dem Kondensator
Bewegen Sie zunächst das Zifferblatt des Multimeters und stellen Sie es auf Spannung ein. Verbinden Sie dann den Pluspol des Kondensators mit der positiven Sonde des Multimeters und die negative Sonde des Multimeters mit dem Minuspol des Kondensators:
Schritt 3: Verbinden Sie die Batterie mit dem Kondensator
Sobald das Multimeter mit dem Kondensator verbunden ist, verbindet sich nun die Batterie mit dem Kondensator. Es wäre besser, wenn Sie einen Schalter an der Batterie anbringen könnten, da Sie ihn ausschalten können, sobald der Kondensator aufgeladen ist, anstatt die Drähte abzureißen, was zu Schäden führen kann:
Die Spannung der Batterie sollte nicht höher sein als die Nennspannung des Kondensators. Überprüfen Sie dazu die auf dem Kondensator angegebene Nennspannung.
Schritt 4: Laden Sie den Kondensator mit der Batterie auf
Sobald alles an seinem Platz ist, schalten Sie den Schalter für die Stromversorgung ein oder stecken das Pluskabel der Batterie ein. Auf dem Multimeter sehen Sie, dass die Spannung zu steigen beginnt. Sobald die Kondensatorspannung den gleichen Spannungspegel wie die Batterie erreicht, bedeutet dies, dass der Kondensator vollständig geladen ist. Schalten Sie nun die Stromversorgung ab, indem Sie entweder den Schalter ausschalten oder das Pluskabel der Batterie abziehen.
Jetzt sehen Sie, dass die Spannung am Multimeter abnimmt und sich deshalb der Kondensator entlädt. Die Kondensatorladung wird an das Multimeter abgeleitet.
Methode 2: Durch Batterie mit Glühbirne
Eine andere Möglichkeit, einen Gleichstromkondensator aufzuladen, besteht darin, die Glühbirne anstelle des Widerstands zu verwenden, da der Glühfaden der Glühbirne eine Art Widerstand ist, der zum Leuchten gebracht wird, wenn Strom durch ihn geleitet wird. Darüber hinaus lässt sich mit dieser Methode leicht erkennen, ob der Kondensator beim Abschalten den gleichen Spannungspegel wie die Batterie erreicht hat. Dies liegt daran, dass sowohl der Kondensator als auch die Batterie auf dem gleichen Potenzial liegen, wodurch der Elektronenfluss stoppt. Um einen Kondensator mithilfe der Glühlampe über die Batterie aufzuladen, sind folgende Schritte erforderlich:
Schritt 1: Schließen Sie den Kondensator an die Glühbirne an
Verbinden Sie zunächst den Pluspol der Glühlampe mit dem Pluspol des Kondensators und den Minuspol des Kondensators mit dem Minuspol der Glühlampe.
Schritt 2: Verbinden Sie das Multimeter mit dem Kondensator
Bewegen Sie zunächst das Zifferblatt des Multimeters und stellen Sie es auf Spannung ein. Verbinden Sie dann den Pluspol des Kondensators mit der positiven Sonde des Multimeters und die negative Sonde des Multimeters mit dem Minuspol des Kondensators:
Schritt 3: Verbinden Sie die Batterie mit dem Kondensator
Sobald das Multimeter mit dem Kondensator verbunden ist, verbindet sich nun die Batterie mit dem Kondensator. Es wäre besser, wenn Sie einen Schalter an der Batterie anbringen könnten, da Sie ihn ausschalten können, sobald der Kondensator aufgeladen ist, anstatt die Drähte abzureißen, was zu Schäden führen kann.
Schritt 4: Laden Sie den Kondensator mit einer Batterie auf
Sobald alles an seinem Platz ist, schalten Sie den Schalter für die Stromversorgung ein oder stecken das Pluskabel der Batterie ein. Auf dem Multimeter sehen Sie, dass die Spannung zu steigen beginnt. Sobald die Kondensatorspannung den gleichen Spannungspegel wie die Batterie erreicht, bedeutet dies, dass der Kondensator vollständig geladen ist.
Außerdem beginnt die Glühbirne zu leuchten und die Intensität der Glühbirne nimmt zu, wenn die Kondensatorspannung steigt. Wenn die Batterie und der Kondensator das gleiche Potenzial erreichen, nimmt die Lichtintensität der Glühbirne ab und die Glühbirne schaltet sich schließlich aus. Schalten Sie nun die Stromversorgung ab, indem Sie entweder den Schalter ausschalten oder das Pluskabel der Batterie abziehen.
Jetzt sehen Sie, dass die Spannung am Multimeter abnimmt und die Glühbirne zu leuchten beginnt, da sich der Kondensator nun entlädt. Wenn die Glühbirne ausgeht, bedeutet dies, dass der Kondensator entladen ist.
Laden eines Wechselstromkondensators
Der Hauptunterschied zwischen den AC- und DC-Kondensatoren besteht darin, dass der AC-Kondensator keine Polarität hat, während der DC-Kondensator eine feste Polarität hat. Darüber hinaus können Wechselstromkondensatoren anstelle von Gleichstromkondensatoren verwendet werden, da diese keine feste Polarität haben. Um einen Wechselstromkondensator aufzuladen, können wir also eine Wechselstromquelle verwenden. Hier sind einige Schritte zum Laden eines Wechselstromkondensators.
Schritt 1: Verbinden Sie den Kondensator mit dem Widerstand
Überprüfen Sie zunächst, ob der Kondensator, den Sie aufladen möchten, da einige Kondensatoren über einen eingebauten Widerstand verfügen, und suchen Sie danach im Datenblatt des Kondensators. Wenn kein Widerstand zum Kondensator vorhanden ist, schalten Sie den Widerstand zum Kondensator in Reihe mit dem Pluspol des Kondensators:
Schritt 2: Verbinden Sie das Multimeter mit dem Kondensator
Bewegen Sie zunächst das Zifferblatt des Multimeters und stellen Sie es auf Spannung ein. Verbinden Sie dann den Pluspol des Kondensators mit der positiven Sonde des Multimeters und die negative Sonde des Multimeters mit dem Minuspol des Kondensators:
Schritt 3: Schließen Sie das Wechselstromnetzteil an den Kondensator an
Sobald das Multimeter mit dem Kondensator verbunden ist, verbinden Sie das Wechselstromnetzteil mit dem Kondensator. Schalten Sie vorher den Schalter für die Stromversorgung aus, da der Kondensator durch Überladung oder plötzliche Spannung beschädigt werden kann:
Schritt 4: Laden Sie den Kondensator mit einem Wechselstromnetzteil auf
Sobald alles an Ort und Stelle ist, schalten Sie den Schalter für die Stromversorgung ein und am Multimeter sehen Sie, dass die Spannung zu steigen beginnt, sobald die Kondensatorspannung den gleichen Spannungspegel wie die Versorgungsspannung erreicht, dann bedeutet dies dass der Kondensator vollständig geladen ist. Schalten Sie nun die Versorgung ab:
Notiz: Beim Laden eines Kondensators ist große Vorsicht geboten, da diese Kondensatoren etwas empfindlich auf höhere Spannungen reagieren. Wenn ein übermäßiger Strom oder eine übermäßige Spannung durch den Kondensator fließt, wird dieser beschädigt. Darüber hinaus sollte man beim Ausprobieren all dieser Methoden bei Bedarf Sicherheitsausrüstung tragen, um Verletzungen vorzubeugen.
Abschluss
Kondensatoren speichern elektrische Energie in den elektrischen Feldern zwischen ihren Platten, die dann durch die anderen damit verbundenen Komponenten an den Stromkreis abgegeben wird. Kondensatoren unterscheiden sich funktionell bei Wechselstrom- und Gleichstromkreisen, da in einem Gleichstromkreis der Kondensator den Stromfluss blockiert, wenn er vollständig geladen ist.
Andererseits ermöglichen Kondensatoren in Wechselstromkreisen den bidirektionalen Stromfluss, der einer Reihe von Anwendungen dient. Um einen Kondensator aufzuladen, schalten Sie einfach einen Widerstand in Reihe und schließen ihn dann je nach Kondensatortyp nicht länger als 2 bis 3 Sekunden an die Wechsel- oder Gleichstromversorgung an.