Kondensator entladen

Jun 21, 2009 23 Replies

Ein Kondensator hat am Anfang 100% Ladung.



Nach einem Jahr sind noch, je nach äußeren Bedingungen, zwischen 2,7% und 3,8% erhalten.



Wieviele Jahre muss man in den jeweiligen Fällen unter gleichbleibenden Bedingungen warten, bis die Ladung bei 1,62 % angekommen ist?



Bzw. Wie geht nochmal die Gleichung mit der man das berechnen konnte?



Gruß,



Markus



Exponentialfunktion

------

Berechnung via RC-Glied setzt voraus daß die Last ein R ist und C ideal. Das kann man für Leckstrom kaum annehmen.

MfG JRD

Hallo Rafael.

Und wenn, würde da vermutlich was mit einer starken Temperaturabhängigkeit stehen. Markus müsste also noch das Temperaturprofil über das Jahr kennen.

Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic

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Selbsterkenntnis ist der erste Schritt zur Depression. Jeder echte Wettbewerb ist ruinös. Darum beruht jede funktionierende Wirtschaft auf Schiebung.
*Kai-Martin Knaak* wrote on Sun, 09-06-21 07:33:

Unter der Annahme, daß die Selbstentladung eines Kondensator einer solchen folgt. Ich möchte das für den Bereich, den Markus ansprach, eher bezweifeln.

Hallo Markus,

Markus Gronotte schrieb:

bei idealer ohmscher Belastung entlädt der sich nach der e-Funktion:

u(t)=U0*exp(-t/Tau) U0=Anfangsspannung bei t=0 Tau=Zeitkonstante R*C

Zuerst würde man wohl Tau für die beiden Fälle ausrechnen:

Tau=-t1/ln(u(t1)/U0) u(t1)=U0*0.027 Beispiel 2.7% t1=3.1536e7 s = 1 Jahr Tau=8.731e6 s = 0.277 Jahre

Dann läßt sich der 2. Zeitpunkt ausrechenen:

t2=-Tau*ln(u(t2)/U0)=-Tau*ln(0.0162)=3.6e7 s =1.14 Jahre

Bei einem Langzeitspeicher mit ca. 1 uF Polypropylen, wie ich das früher mal aufgebaut hatte, bedeutete das ca. 1e13 Ohm, was extrem viel ist. Soweit ich mich dunkel erinnere, gab es Leckströme im Bereich etwa 50 pA, verursacht auch durch Mosfets.

Als Dielektrikum konnte man auch nur Styroflex oder Polypropylen nehmen, alles andere hatte den Effekt, die aktuelle Spannung beeinflußt aus der Vorgeschichte anzunehmen. Also nach Entladen war bei anderen Cs die Spannung dann eben nicht 0, was unbrauchbar war.

mfg. Winfried

Winfried Salomon schrieb:

,

er

Wie w=E4rs mit einem Vakuum als Dielektrikum? Am Besten dann den C in ein= e Bleikammer setzen, damit ionisierende Strahlung nicht doch noch st=F6ren=

kann.

--=20 mfg hdw

Hallo Horst,

Horst-D.Winzler schrieb:

[....]

nun ja, das wäre natürlich optimal, nur vom Aufwand her bei weitem zu hoch gewesen, schließlich ging es nicht um ein Neutrino-Experiment der Physiker oder dergleichen, oder was immer Markus auch machen möchte ;-). Es sollte nur eine S&H-Schaltung mit besonders geringer Driftrate sein, um thermische Zeitkonstanten von Bauteilen auszumessen, dazu sollte die Driftrate des Cs die Messung kleiner Spannungsdriften nicht stören.

Ist ewig lange her, heute würde man wohl eher einen AD-Wandler mit passender Auflösung wählen. Könnte mir vorstellen, daß für hohe Auflösungen bei kleinen Frequenzen etwas mit Sigma-Delta sinnvoll wäre, das kannte ich damals noch nicht.

mfg. Winfried

Je nach Material kann auch noch die dielektrische Relaxation eine deutliche Rolle spielen.

Uwe Bonnes bon@elektron.ikp.physik.tu-darmstadt.de Institut fuer Kernphysik Schlossgartenstrasse 9 64289 Darmstadt --------- Tel. 06151 162516 -------- Fax. 06151 164321 ----------

Trotzdem ist es die Formel, die er sucht. Mit nur einem Stützpunkt bleibt ihm wenig anderes übrig, als so eine vergröberte Annahme zu treffen. Linearer Abfall wäre jedenfalls noch viel falscher.

------

Kai-Martin Knaak Öffentlicher PGP-Schlüssel: http://pgp.mit.edu:11371/pks/lookup?op=get&search=0x6C0B9F53

Winfried Salomon schrieb:

Dazu gibt es einen schönen Artikel von Bob Pease: Understand Capacitor Soakage to Optimize Analog Systems.

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Gruß, Alexander

Horst-D.Winzler schrieb:

Hallo,

fragt sich nur woher Du reines, nicht strahlendes Blei für die Kammer bekommen willst, vielleicht treibst Du ja irgendwo Altblei auf das vor der ersten Atombombe aus den Erzen reduziert wurde.

Bye

Uwe Hercksen schrieb:

eine

ren

Alte Bleikammer abwracken.

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Alternativ altes Fernmeldekabel ausgraben.

--=20 mfg hdw

Hi,

Sorry erstmal, dass Euch meine Frage verwirrt zu haben scheint und danke für die Antworten.

Worum es mir geht ist eine Art Wärmekapazität für die Erdoberfläche zu berechnen, aus welcher sich berechnen lässt, nach welcher Zeit wieviel % die neue Globale End-Temperatur (nach irgendeiner Änderung) errecht ist.

Dass ich in der E-Technik-Gruppe gefragt habe, liegt einfach daran, dass ich mich erinnert habe, dass es da eine Gleichung gab, mit der sowas geht. Die weiß ich ja nun dank euch wieder.

Ich konnte die Werte jetzt allerdings noch etwas weiter eingrenzen:

Nach einem halben Tag ist die Ladung auf 6 bis 10% geschrunmpt.

Nach einem halben Jahr auf 2,6 bis 3,8%

Endwert ist ca. 1,62 %.

Das sind die groben Werte, welche ich ermitteln konnte. Inwiefern man das in eine Gleichung umwandeln kann, weiß ich noch nicht genau, weil mir erst im Nachhinein klargeworden ist, dass die Kapazität niemals komplett entladen wird.

Gruß,

Markus

Markus Gronotte schrieb:

Hallo,

nur ist das nicht das sehr einfache System Widerstand und Kondensator das sich mit einer Exponentialfunktion lösen lässt.

Bye

Uwe Hercksen schrieb:

Das schwurbelt er sich schon passend.

Gruß Dieter

Ho!

Suchst Du das Newton'sches Abkühlungs-Gesetz?

Ist auch eine e-Funktion IIRC.

Gruss, Holger

Dieter Wiedmann schrieb:

Hat mal jemand herausgefunden, in welchem Versmaß seine Beiträge verfasst sind? Die sehen zwar immer wie Gedichte aus, aber es reimt sich selten etwas...

Falk

"Ihr werdet euch noch wünschen wir wären politikverdrossen." Max Winde (Twitter)

Falk Willberg schrieb:

Wird der Hypocerebrus sein.

Gruß Dieter

Hallo Alexander,

Alexander Dörr schrieb:

netter Artikel, vor allem die aktive Kompensation finde ich sehr interessant gelöst.

Mir war bei besagtem Polypropylen-C damals auch noch aufgefallen (Integrator), daß man den auch als Drucksensor hätte einsetzen können. Sobald man mit den Fingern dran drückte, ging die Spannung hoch ;-).

mfg. Winfried

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