Kapazitive Impedanz

Die kapazitive Impedanz ist der Widerstand einer Kapazität bei einer Wechselspannung.

Wie ein ohmscher Widerstand in einem Gleichstromkreis dem Strom einen Widerstand entgegenbringt, und das im übrigen auch bei Wechselstrom tut, bekommt eine Kapazität in Wechselstromkreis ebenfalls einen Widerstand.

Diesen Wechselstromwiderstand nennt man Impedanz. Bei einem Kondensator ist es dann eben eine kapazitive Impedanz.

Kapazitive Impedanz

In diesem Artikel wird es also genau um diese kapazitive Impedanz gehen. Im nächsten Artikel geht es dann um die Impedanz von Spulen, also um die induktive Impedanz.

Zur Bestimmung der kapazitiven Impedanz kann man eine Kapazität an eine Wechselspannungsquelle legen und dann Spannung und Strom an der Kapazität messen.

Der Quotient aus Spannung und Strom, also U / I ist dann die Impedanz Xc.

Was bei einem ohmschen Widerstand also der Widerstand R ist, ist bei der Kapazität die Impedanz Xc.

Phasenverschiebung an einer Kapazität

Einen wesentlichen Unterschied zwischen dem ohmschen Widerstand und der kapazitiven Impedanz darf aber nicht vergessen werden.

Anders als beim ohmschen Widerstand ist an einer Kapazität Strom und Spannung nicht phasengleich.

Die Nulldurchgänge der beiden Größen sind also nicht gleichzeitig.

An einer Kapazität eilt die Spannung dem Strom um 90° nach.

Als Merkregel könnte man sich merken:

Der Spruch ist genügend platt, damit man sich ihn auch merkt. 😉

Das Video zur kapazitiven Impedanz

Im Video baue ich die Messung von Wechselstrom und Wechselspannung am Kondensator in PSPICE auf. Sehr gut sieht man die Phasenverschiebung von 90° zwischen den beiden Größen.

Der Quotient der beiden Effektivwerte U und ergeben dann den Wechselstromwiderstand des Kondensators, die kapazitive Impedanz.

Xc ist von der Frequenz abhängig. Die Formel zur Berechnung von Xc lautet:

Xc = 1 / ωC , wobei ω ein kleines Omega ist und die Kreisfrequenz beschreibt w = 2 π f .

Jetzt aber zum Video 😉



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