Wenn Sie die Spannung eines Kondensators messen, kann es zu einer leichten Entladung kommen, da das Messgerät eine geringe Strommenge aufnimmt. Dieser Effekt ist im Allgemeinen minimal, wenn ein hochohmiges Voltmeter verwendet wird, da solche Messgeräte so ausgelegt sind, dass sie nur sehr wenig Strom ziehen und somit die Ladung des Kondensators nur minimal beeinflussen. Bei präzisen Messungen oder bei Kondensatoren mit sehr geringer Ladung kann jedoch selbst dieser minimale Strom zu einer spürbaren Entladung führen, die die gemessene Spannung leicht verringert.
Mehrere Faktoren beeinflussen die Kondensatorentladung, darunter der Widerstand im Stromkreis (entweder inhärent oder addiert), der Kapazitätswert und die anfängliche Ladung des Kondensators. Die Entladerate wird hauptsächlich durch die Zeitkonstante bestimmt, die das Produkt aus dem Widerstand (R) und der Kapazität (C) im Stromkreis ist (τ = RC). Ein höherer Widerstand oder eine höhere Kapazität führt zu einer langsameren Entladung, während niedrigere Werte zu einer schnelleren Entladung führen. Auch die Temperatur und die Art des im Kondensator verwendeten dielektrischen Materials können die Entladungseigenschaften beeinflussen.
Die Wirkung der Spannung auf einen Kondensator besteht darin, ein elektrisches Feld zwischen seinen Platten aufzubauen und so elektrische Energie zu speichern. Die Spannung an einem Kondensator bestimmt die gespeicherte Ladungsmenge und folgt der Beziehung Q = CV, wobei Q die Ladung, C die Kapazität und V die Spannung ist. Eine höhere Spannung führt dazu, dass mehr Ladung gespeichert wird, wodurch sich die vom Kondensator gespeicherte Energie (E = 1/2 CV^2) erhöht. Die Spannung darf jedoch die Nennspannung des Kondensators nicht überschreiten, um einen dielektrischen Durchschlag oder eine Beschädigung zu verhindern.
Wenn sich ein Kondensator entlädt, nimmt die Spannung an ihm exponentiell ab. Dieses Verhalten wird durch die Gleichung V(t) = V0 * e^(-t/τ) beschrieben, wobei V(t) die Spannung zum Zeitpunkt t ist, V0 die Anfangsspannung ist, e die Basis des natürlichen Logarithmus ist und τ ist die Zeitkonstante (RC). Die Spannung sinkt zunächst schnell und dann langsamer, während sich der Kondensator weiter entlädt. Dieser exponentielle Abfall ist charakteristisch für die kapazitive Entladung durch eine ohmsche Last.
Wenn sich ein Kondensator entlädt, nimmt die Spannung ab, da die gespeicherte elektrische Energie an den Stromkreis abgegeben wird, wodurch sich die Ladungsmenge auf den Platten des Kondensators verringert. Wenn Ladung den Kondensator verlässt, wird das elektrische Feld zwischen den Platten schwächer, was zu einer niedrigeren Spannung führt. Die Beziehung zwischen Ladung (Q), Kapazität (C) und Spannung (V) ist durch Q = CV gegeben, d. h. mit abnehmender Ladung muss auch die Spannung sinken. Dieser Vorgang wird fortgesetzt, bis der Kondensator vollständig entladen ist und die Spannung an ihm Null erreicht.
