Kondensator-Reihenschaltung Rechner

Beschreibung der Kondensator-Reihenschaltung

Bei einer Kondensator-Reihenschaltung (Serienschaltung) werden mehrere Kondensatoren hintereinander geschaltet. Der gleiche Strom fließt durch alle Kondensatoren, während sich die Gesamtspannung auf die einzelnen Kondensatoren aufteilt. Die Gesamtkapazität ist dabei immer kleiner als die kleinste Einzelkapazität der beteiligten Kondensatoren.

• Strom: In allen Kondensatoren gleich: I_1 = I_2 = ... = I_{ges}
• Spannung: Gesamtspannung teilt sich auf: U_{ges} = U_1 + U_2 + ...
• Kapazität: Gesamtkapazität ist kleiner als die kleinste Einzelkapazität
• Ladung: Alle Kondensatoren haben die gleiche Ladung: Q_1 = Q_2 = ... = Q_{ges}

Formel für die Gesamtkapazität

Die Gesamtkapazität C_ges einer Reihenschaltung von n Kondensatoren berechnet sich mit:

\[ \frac{1}{C_{ges}} = \frac{1}{C_1} + \frac{1}{C_2} + ... + \frac{1}{C_n} \]

Für zwei Kondensatoren vereinfacht sich die Formel zu:

\[ C_{ges} = \frac{C_1 \cdot C_2}{C_1 + C_2} \]

Beispielrechnung

Drei Kondensatoren mit 10 μF, 22 μF und 47 μF werden in Serie geschaltet. Die Gesamtkapazität berechnet sich wie folgt:

\[ \frac{1}{C_{ges}} = \frac{1}{10} + \frac{1}{22} + \frac{1}{47} \]

\( \frac{1}{C_{ges}} = 0{,}100 + 0{,}0455 + 0{,}0213 = 0{,}1668 \)

Kehrwert ergibt die Gesamtkapazität:

\[ C_{ges} = \frac{1}{0{,}1668} \approx 5{,}99\ \mu F \]

Die Gesamtkapazität ist also deutlich kleiner als der kleinste Einzelwert.



Grundlagen

Leitungswiderstand
kVA aus Ampere und Volt
Dezibel in linearen Faktor umrechnen
Dezibel, Spannung, Leistung umrechnen
Ohmsche Gesetz
Coulombsche Gesetz
Batterie Kapazität
Elektrizitätsmenge
Elektrische Energie
Elektrische Leistung
Elektrische Ladung
Innenwiderstand einer Stromquelle
Kondensator Kapazität
Spannungverlust auf einer Leitung
Tabelle der Temperaturkoeffizienten
Temperaturabhängigkeit vom Widerstand

Schaltungen mit Widerständen

PI-Dämpfungsglied
T-Dämpfungsglied
2 Parallelwiderstände
Mehrere Parallelwiderstände
Serienwiderstände
unbelasteter Spannungsteiler
belasteter Spannungsteiler
Vorwiderstand (Voltmeter)
Parallelwiderstand (Ampermeter)

Schaltungen mit Kondensatoren

Mehrere Kondensatoren Reihenschaltung
Zwei Kondensatoren Reihenschaltung
Blindwiderstand XC eines Kondensators
Zeitkonstante eines R/C-Glieds
Ladespannung zu einem Zeitpunkt
Kondensatorspannung zu einem Zeitpunkt
R oder C zu einer Ladespannung
RC Reihenschaltung
RC Parallelschaltung
RC Hochpass
RC Tiefpass
RC Differenzierer
RC Integrierierer
RC Grenzfrequenz berechnen
R + C bei gegebener Impedanz

Schaltungen mit Spulen

Induktivität einer Spule
Blindwiderstand einer Spule
L/R Reihenschaltung
L/R Parallelschaltung
L/R Hochpass
L/R Tiefpass
L/R Grenzfrequenz
L/R Differenzierglied
Transformator

Kondensatoren und Spulen

Resonanzfrequenz
Serienschwingkreis
Parallelschwingkreis
Parallelschaltung
Serienschaltung

Gleichrichter- und Dioden

Einweg Gleichrichtung
Einweg Gleichrichtung mit Ladekondensator
Zweiweg Gleichrichtung
Zweiweg Gleichrichtung mit Ladekondensator
LED Vorwiderstand
Vorwiderstand zur Zenerdiode mit variabler Last
Vorwiderstand zur Zenerdiode