Kapacitet...

Hvis to elektriske ledere bringes i indbyrdes nærhed og tilføres en elektrisk strøm + og -, vil lederne optage og lagre en mængde elektricitet (ladning) ligesom et opladeligt batteri. Årsagen til denne opladning er, at positive og negative ioner tiltrækker hinanden og holder på hinanden, på samme måde som to magneter på hver side af et stykke pap. Jo tættere lederne er på hinanden uden at røre hinanden eller jo større leder-arealerne er, jo større indbyrdes tiltrækning vil der forekomme og dermed en større evne til fastholde ladninger, hvilket medfører en større kapacitet målt i Farad.

Ladningsmængden benævnes Coulomb og svarer til 1 Ampere i 1 sekund, hvilket også svarer til en hvis mængde elektroner. Coulomb kaldes derfor også Ampere-sekunder [As] og for opladelige batterier taler man ofte om milliAmpere-timer [mAh] eller Ampere-timer [Ah].

Den elektriske spænding, målt i Volt, der opnåes ved en ladning på 1 Coulomb (Ampere gange sekunder) afhænger som nævnt af ledernes evne til at fastholde ladningen, hvilket bla. er afhængig af disses indbyrdes afstand, areal men også af isolationsmaterialet isolationsevne (dielektricitetskonstanten). Hvis en ladning på 1 Coulomb medfører en spændingsforskel på lederne på 1 Volt, siges det, at lederne har en kapacitet på 1 Farad (eller 1 Coulomb/Volt). En komponent hvor ledernes indbyrdes kapacitet er veldifineret kaldes også for en "kondensator".

Når man i praksis oplader en kapacitet (kondensator) C, gøres det igennem en elektrisk modstand R (kondenstorens tilledninger mm.), der måles i Ohm.

Jo større modstand R eller kapacitet C, jo langsommere bliver den opvoksende elektriske spænding V over kapaciteten C. Produktet R*C kaldes for tidskonstanten (Tau) og er den tid i sekunder, som det tager at oplade kapaciteten til ca. 63,2% af den, igennem modstanden, påtrykte spænding.

Med venlig hilsen Torben W. Hansen

"Julian" skrev i en meddelelse news:c9alns$i7v$ snipped-for-privacy@news.net.uni-c.dk...

op,

Hallo! - Hjalp det på forståelsen ?

Med venlig hilsen Torben W. Hansen

"Torben W. Hansen" skrev i en meddelelse news:c9au9i$2nmp$ snipped-for-privacy@news.cybercity.dk...

at

lederne

jo

til

hvilket

Coulomb

fastholde

en

opvoksende

større

et

Hej Torben, mange tak for forklaringen og undskyld det sene svar. Har været væk et par dage... Vil det sige at kapacitet er elektroner der holdes fast henover en leder? Men hvad er det så der gør at en kondensator/kapacitet ses som en kortslutning ved et høj frekvens signal, dvs. et signal hvor der hurtigt gives mulighed for en stor strøm? Hvorfor bliver der ikke fastoldt nogen elektroner her?

Og da en kondensator er en afbrydelse ved lave frekvenser, så må det vel være sådan at den lukker for strøm igennem den når den er opladt? Hvad skyldtes dette?

Mvh. Julian

Ikke helt... En kapacitet er to elektrisk ledende plader, det er adskilt fra hinanden med en isolator (luft, keramik, plast, glimmer eller lign.). Efter jævnstrømsopladning fra eksempelvis et batteri har den ene plade (+) et underskud af elektroner i forhold til den anden plade (-) og vil gerne have elektroner fra denne. (+) pladen forsøger at hive elektronerne på (-) pladen igennem isolatoren, hvilket den naturligvis ikke kan. Denne gensidige tiltrækning medfører at når batteriet fjernes, så vil der fortsat være spændingsforskel på kapaciteten. Når man efterfølgende kortslutter kapaciteten får elektronerne endelig sin vilje og kan løbe fra (-) til (+) igennem kortslutningen.Opladestrømmen er størst i begyndelsen af opladeforløbet da forskellen på (+) pladens potentiale er lille i forhold til batteriets (+), hvilket medfører en større strøm. Det samme gør sig gældende ved afladning.

Når vi taler om frekvenser så taler vi om vekselspænding, der er en spænding, som eksempelvis følger en sinusfunktion, dvs. at spændingen gradvist ændrer værdi fra

0 til (+) til 0 til (-) til 0 volt. Man har henholdsvis en (+)opladning, (+)afladning, (-)opladning, (-)afladning, og som du kan se så står elektronerne aldrig stille, men bevæger sig frem og tilbage hele tiden. Jo højere frekvens vekselspændingen har, jo kortere op- og afladetider har man, og som nævnt ovenfor bliver op- og afladestrømmene større, hvilket er årsagen til at impedansen i en kapacitet falder ved stigende frekvens. Impedansen Z_C måles i Ohm og Z_C = 1/(2*PI*f*C), hvor PI = 6.28, f = frekvens i Hz, C = kapacitet i Farad.

Der findes en lang række komplicerde beregninger (differentialligninger) på kapaciter og spoler (selvinduktioner), der under eet kaldes for reaktive komponenter, som jeg vil undlade at komme ind på her. Dog vil jeg lige nævne at impedansen Z_L for en spole ligeledes måles i Ohm og Z_L = 2*PI*f*L, hvor PI = 6.28, f = frekvens i Hz, L = selvinduktion i Henry, og at impedansen i en spole stiger ved stigende frekvens.

Med venlig hilsen Torben W. Hansen

Er det så ikke elektroner der holdes fast? Eller forstår jeg det forkert...

Men ved en DC strøm vil elektronerne vel heller ikke stå stille eller vil de? De bevæger sig vel fortløbende gennem lederen.

Mvh. Julian

"Torben W. Hansen" skrev i en meddelelse news:c9gg56$2uh6$ snipped-for-privacy@news.cybercity.dk...

leder?

fra

Efter

have

pladen

man,

på

nævne

hvor

i

"Julian" skrev i en meddelelse news:c9jtmg$feu$ snipped-for-privacy@news.net.uni-c.dk...

forkert... Jo elektronerne holdes fast på den ene plade pga. tiltrækning af ioner på den ande plade der har underskud af elektroner. Du skrev noget i retning af "elektroner der holdes fast henover en leder", hvilket jeg måske ikke rigtig forstod .

Ja - men langsommere og langsommere for at blive "næsten" 0 efter en tid. Ved DC aftager ladestrømmen gradvist når kapaciteten oplades, hvilket jo foregår efter opladekurven V_C = V_B*(1-e^(-t/(R*C)), hvor V_C kondensatorspænding, V_B er batterispænding, R er lademodstanden i Ohm, C er kapacitet i Farad og e er Eulers tal 2,7183. Husk - der vil altid være en lademodstand - om ikke andet så tilledningerne. Kapaciteten bliver aldrig 100% opladet men efter (R*C) sekunder er spændingen V_C = 63.21% af V_B og efter (5*R*C) sekunder er spændingen V_C =

99.33 % af V_B og siges at være opladet. Det skal lige nævnes at ladestrømmen I = (V_B - V_C) / R og defor går ladestrømmen mod 0 når tiden går mod uendelig.

Med venlig hilsen Torben W. Hansen

Hvordan gik det - hjalp det eller gav du op ?

Med venlig hilsen Torben W. Hansen