Warum dauert das Laden eines Kondensators unendlich lange?

Warum dauert das Aufladen eines Kondensators unendlich lange?

eine Ladekappe proportional zur angelegten Spannung. Niedrige Spannung bedeutet längere Ladung. Der Widerstand während des Ladens erhöht sich, entladen bedeutet einen geringeren Widerstand. Der Spannungspegel bestimmt die Laderate. niemals eine unendliche Last.

Das Laden ist ein zeitaufwändiger Vorgang (z. B. das Erklimmen eines steilen Hügels). Wenn eine Spannung angelegt wird, um sie als Ladung(en) im Kondensator zu speichern, ist eine Kraft oder Zeit erforderlich. Sobald die Ladung proportional zur angelegten Spannung gespeichert ist, stoppt sie.

Die Stärke des durch den Kondensator fließenden Stroms bestimmt die Ladegeschwindigkeit des Kondensators. Im Falle einer Spannungsquelle wird der Strom durch den Pfadwiderstand und die Spannungsdifferenz zwischen der Eingangsspannungsquelle und dem Kondensator bestimmt. Diese Größe des Ladestroms nimmt exponentiell ab, wenn sich die Kondensatorspannung der Eingangsspannungsquelle nähert, was die Zeit verlängert, die zum vollständigen Laden des Kondensators erforderlich ist.

Wird ein Kondensator über einen beispielsweise an eine Batterie angeschlossenen Widerstand geladen, so ist der Ladestrom umso geringer, je mehr sich die Kondensatorspannung der Batteriespannung annähert. Es ist nur das Ohmsche Gesetz für den Widerstand. aber in einem Zeitintervall, das nur ein kleines Vielfaches der Zeitkonstante rc beträgt, liegt die Kondensatorspannung so nahe an der Batteriespannung, dass die Differenz keine Rolle spielt.

Denn der Lastkreisstrom r-c hängt von der Spannungsdifferenz und dem Widerstand ab. Wenn sich die Spannung am Kondensator der Spannung an der Quelle nähert und sich die Vs-Vc-Differenz Null nähert, nähert sich der Strom am Reihenlastwiderstand Null und füllt sich nie vollständig.

Wenn Sie es jedoch mit einer echten Stromquelle aufladen, dauert der Ladevorgang eine bestimmte Zeit, die durch die Übereinstimmung der Stromquelle mit der Spannung begrenzt ist. Aber wenn Sie über eine ideale Stromquelle mit unbegrenzter Spannungskonformität verfügen, dauert das vollständige Aufladen natürlich ewig!

Die kurze Antwort lautet: Wenn ein Kondensator aufgeladen wird, erzeugt er eine abstoßende Kraft. Je mehr es geladen ist, desto mehr Kraft ist erforderlich, um es mit der gleichen Geschwindigkeit aufzuladen.

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