Kondensatorentladung
Physikalisch und mathematisch
Basiswissen
◦ U(t) = U₀·e^(-t/τ)
◦ I(t) = I₀·e^(-t/τ)
- τ = Rc·C
Legende
- I(t) = Betrag der Stromstärke in Ampere zum Zeitpunkt t
- U(t) = Spannung in Volt zwischen den Kondensatorplatten zum Zeitpunkt t
- U₀ = von außen angelegte Gleichspannung
- I₀ = Ladestrom zum Zeitpunkt 0, ist dann maximal
- τ = Ladewiderstand mal Kapazität Kondensatorzeitkonstante ↗
Physik
Ein Kondensator ist maximal aufgeladen. Auf den gegenüberliegenden Platten ist die maximal mögliche Menge an Ladungsträgern vorhanden. Dann werden die beiden Platten mit einem elektrischen Leiter verbunden. Dieser elektrische Leiter hat einen ohmschen Widerstand. Die überschüssigen Elektronen der einen Platte fließen nun als Ausgleichsbewegung zur anderen Platte, wo sie die Plätze der zuvor fehlenden Elektronen einnehmen. Diese fließenden Elektronen bilden den Entladestrom. Er ist am Anfang am stärkesten und geht mit der Zeit gegen 0. Durch diesen Prozess nimmt auch die Spannung direkt zwischen den Platten ständig ab, sie geht gegeben Null. Siehe auch Kondensatoraufladung ↗
Mathematik
Die Graphen des Entladestromes auch auch der Entladespannung näher sich beide asymptotisch der x-Achse, also dem Wert 0, an. Mathematisch modelliert wird das über erweiterte e-Funktionen mit negativem Exponenten. Siehe auch erweiterte e-Funktion ↗