Physik: Kapazität von Kondensator

So hier hab ich wieder eine Frage an die Physiker unter euch. Und zwar habe ich im Rahmen meines immer noch anhaltenden Physik Praktikums der Klasse 12, Leistungskurs, ein Experiment mit Entladen des Kondensators gehabt. Jetzt habe ich die Kapazitäten im Gleichstrom- und Wechselstromkreis ausgerechnet und soll die Abweichung erklären, allerdings fällt mir für die Erklärung absolut nichts ein.
Hier erst einmal die Kapazitäten:
Gleichstrom: 170 mikroF
Wechselstrom: 153 mikroF

Ich hätte mir gedacht, da ja sozusagen im Wechselstrom ein sehr schnelles Laden und Entladen des Kondensators stattfindet, dass der Kondensator da nicht vollkommen geladen/entladen werden kann, weil es viel zu schnell geht und somit die Kapazität insgesamt nach außen geringer ist als bei einem einmaligen Lade-/Entladevorgang im Gleichstromkreis, allerdings ist das bestimmt nicht ausreichend.
Ich brauche Hilfe

Hallo,

Du hast das tatsächlich sehr richtig erkannt.

Ich vermute du legst den Kondensator an eine "Normale" Wechselstromquelle von 50Hz. Das heißt also, dass die Spannung 50 mal pro Sekunde sozusagen von Plus ins Minus wechselt. Daraus ergibt sich, wie man auf dem Osziloskop erkennen kann, diese Sinuskurve.

Jetzt musst du nur nachdenken was dabei mit dem Kondensator geschieht: Bei Ansteigender Sinuskurve lädt sich der Kondensator auf. Bei abfallender Flanke der Sinuskurve entlädt er sich wieder. Der Kondensator kann also in der Zeit in der die Positive Flanke vorherrscht sich nicht komplett aufladen und kann so nicht seine volle Kapazität erreichen. Da der Gleichstrom diese "Sinusbewegung" jedoch nicht macht hat der Kondensator genug zeit sich komplett aufzuladen.

Würde man den Kondensator jetzt jedoch an eine Wechselspannung mit einer niedrigeren Frequenz anschließen, dann würde er sich stärker aufladen. Genauso würde er weniger Kapazität haben, wenn du ihn an eine Wechselspannung mit höherer Freuquenz anlegst.

Kleine Randnotiz dazu noch: Der Kondensator ist nach 5 Tau (Zeitkonstante) komplett geladen, nach 1 Tau gilt er als praktisch geladen. (etwa 67%). Wenn du dir die Lade und Entlade Kurve eines Kondensators ansiehst, wirst du sehen dass er sich anfangs ziemlich schnell Auflädt (das dauert eben genau diese 1 tau lang), dann aber geht es immer langsamer. Das gleiche geschieht beim entladen. Dort fällt die Kondensatorkapazität nach 1 Tau gleich um 67%.

Das ist jetzt die etwas ausführlichere Antwort auf die Frage, aber wie du siehst ist das, was du dir dazu gedacht hast komplett richtig.

Schönen Tag noch.

Wie ich heute erfahren habe, war die Antwort von Grund auf falsch
Der Grund dafür, dass die Kapazität im Wechselstrom kleiner ist, als im Gleichstrom, ist der kapazitive Widerstand des Kondensators. Je größer dieser ist, desto kleiner ist die Kapazität. Dann war noch irgendwas mit den Ohm’schen Widerständen in die Messgeräten, und dass die sowieso total ungenau sind. Also es hat nichts mit dem Lade- und Entladevorgang zu tun.

Wie ich heute erfahren habe, war die Antwort von Grund auf falsch
Der Grund dafür, dass die Kapazität im Wechselstrom kleiner ist, als im Gleichstrom, ist der kapazitive Widerstand des Kondensators. Je größer dieser ist, desto kleiner ist die Kapazität. Dann war noch irgendwas mit den Ohm’schen Widerständen in die Messgeräten, und dass die sowieso total ungenau sind. Also es hat nichts mit dem Lade- und Entladevorgang zu tun.

Hi,

Du als Schüler musst die Antwort wohl so hinnehmen. Ich tue das jedoch nicht, und glaube lieber meinem Wissen.

Der Ohm'sche Widerstand in den Messgeräten... Das mag bei alten Messgeräten noch als ausrede gegolten haben, bei neuen und modernen Messgeräten fällt dieser Widerstand jedcoh nicht mehr ins Gewischt beziehungsweise wird dieser vom Messgerät ausgeglichen.

Irgendwie zweifel ich grad an dem Wissen deines Physiklehrers.