Kapazitiver Spannnungsteiler

Wenn man Kondensatoren in Reihe schaltet und an die Reihenschaltung eine Spannung anlegt, dann fallen an den Kondensatoren Spannungen ab.

Diese Spannungen müssen dann addiert die Gesamtspannung ergeben. Natürlich gilt auch hier das 2. Kirchhoffsche Gesetz.

Bei gleichen Kapazitäten fällt dann natürlich die gleiche Spannung ab, d.h. ein kapazitiver Spannungsteiler aus gleichen Kapazitäten halbiert die Spannung.

Aber welche Spannung fällt an den einzelnen Kondensatoren ab, wenn die Kapazitäten nicht gleich sind?

Um diese Frage geht es in diesem Artikel.

Durch die Reihenschaltung von Kondensatoren erhalten wir einen kapazitiven Spannungsteiler.

Wie wir bereits in einem der letzten Artikel gesehen haben, ist in den einzelnen Kondensatoren einer Reihenschaltung immer die gleiche Ladung gespeichert.
Mit der „Bauernformel“ Q=CxU können wir die Spannungen an den einzelnen Kondensatoren berechnen.

Zudem wissen wir, dass die Summe der einzelnen Spannungen an den Kondensatoren die Gesamtspannung ergeben muss.

Aus diesen beiden Randbedingungen lässt sich die Formel für den kapazitiven Spannungsteiler berechnen.

Das Video zum kapazitiven Spannungsteiler

Im folgenden Video leite ich die Formel für den kapazitiven Spannungsteiler her.

Bei einer Schaltung mit zwei Kondensatoren in Reihe berechnet man also die Spannung an einer Kapazität, indem man die jeweils andere Kapazität durch die Summe der beiden Kapazitäten teilt und dann mit der Spannung multipiziert.

Gruppenschaltung mit Kapazitäten

Um das Berechnen von Kondensatoren zu üben, stelle ich hier noch eine Aufgabe aus dem Buch ElektroT, die ich dann in der nächsten Folge lösen werde.

Die Aufgabe ist nicht schwer. Sie macht aber die Zusammenhänge bei der Reihenschaltung und der Parallelschaltung von Kondensatoren noch einmal deutlich.

Hier also die Aufgabe:

Gegeben ist folgende Gruppenschaltung.

Berechne
a.) die Gesamtkapazität
b.) die Teilspannungen

In der nächsten Folge rechne ich die Aufgabe einmal vor. Ich empfehle Dir aber, Dir zunächst selbst darüber Gedanken zu machen, statt direkt in den nächsten Artikel zu gucken.

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