[elektriciteit] Ontlaadpunt condensator

solarplanet

Op welk punt van een wisselspanning begint zich een kondensator te ontladen?

1.Is dat door de nul?

2.Is dat gedurende de aflopende spanningshelft van de sinus tot de nul?

Jan van de Velde

gedurende de aflopende spanningshelft van de sinus, en het hangt er dus vanaf hoever de condensator was opgeladen, waar dat precies zal zijn.

EvilBro

Op welk punt van een wisselspanning begint zich een kondensator te ontladen?

Voor een condensator geldt:

\(i_C(t) = C \frac{\partial u_C}{\partial t}\)

Het momentale vermogen naar een condensator is:

\(p(t) = u_C(t) \cdot i_C(t)\)

Als dit vermogen groter is dan nul dan wordt de condensator opgeladen. Als het kleiner is dan nul wordt de condensator ontladen.

Als we er even vanuit gaan dat er een sinusvormige spanning over de condensator staat:

\(u_C(t) = U_m \sin(\omega t)\)

\(i_C(t) = C U_m \omega \cos(\omega t)\)

Het vermogen is dus:

\(p(t) = U_m \sin(\omega t) C U_m \omega \cos(\omega t) = C U_m^2 \frac{1}{2} 2 \sin(\omega t) \cos(\omega t) = \frac{1}{2} C U_m^2 \sin(2 \omega t)\)

Als

\(\sin(2 \omega t)\)

dus groter is dan nul laadt de condensator op. Dit is het geval in het eerste en in het derde kwart van de aangelegde sinusspanning (teken maar eens zowel

\(\sin(x)\)

als

\(\sin(2 x)\)

in een plaatje).

solarplanet

Dus wanneer Ic =o en Uc=max. en de klemspanning Uk wordt< dan begint de C zich te ontladen tegen de < wordende aangelegde klemspanning Uk.

Jan van de Velde

Dus wanneer Ic =o en Uc=max

Dat is een logische conclusie, want tussen opladen en ontladen is er een moment dat de laadstroom 0 zal zijn, en de lading van de condensator maximaal. Dat alles zegt nog weinig over het moment waarop dat gebeurt.

Volgens mij is dit moment sterk afhankelijk van de schakeling waarin de condensator is opgenomen.

De wiskunde van Evilbro lijkt me toegesneden op een condensator als enige component in serie met een wisselspanningsbron.

EvilBro

De wiskunde van Evilbro lijkt me toegesneden op een condensator als enige component in serie met een wisselspanningsbron.

Het enige dat ik stel, nadat ik de algemene formule heb gegeven, is dat er een sinusvormige spanning over de condensator valt. Of deze spanning het resultaat is van het direct aansluiten van een bron of het resultaat van de rest van een schakeling is niet relevant.

solarplanet

Dus geredeneerd,wordt na het opladen vd C deze een nieuwe spanningsbron,er loopt geen stroom meer vd spanningsbron naar de C,wel staat er nog een aangelegde klemspanning die echter rechtevenredig met de afnemede sinus afneemt (klemspanning is de spanning van de spanningsbron over de weerstand)

vandaar dat de condensator zich kan gaan ontladen tijdens de afnemende sinus nog voor deze het nul punt heeft bereikt.

Daarbij is dus de Uc hoger dan Uk anders zal deze zich niet ontladen?

solarplanet

Dus geredeneerd,wordt na het opladen vd C deze een nieuwe spanningsbron,er loopt geen stroom meer vd spanningsbron naar de C,wel staat er nog een aangelegde klemspanning die echter rechtevenredig met de afnemede sinus afneemt (klemspanning is de spanning van de spanningsbron over de weerstand)

vandaar dat de condensator zich kan gaan ontladen tijdens de afnemende sinus nog voor deze het nul punt heeft bereikt.

Daarbij is dus de Uc hoger dan Uk anders zal deze zich niet ontladen?

EvilBro

Misschien is het handig dat je je schakeling even tekent en hier post. Dan kunnen we wat gerichter helpen...

solarplanet

Een tekening posten lukt me nog niet,maar het is gewoon een condensator van bv 10 microfarad aangesloten op de netspanning die opgeladen en ontladen wordt.

Nu kom ik gelijk op een andere vraag en deze is:

Hoe komt het dat een c aangesloten op de netspanning een blindstroom veroorzaakt en de alu schijf in de watt meter niet doet draaien.

Jan van de Velde

http://www.electrabel.nl/content/kleinzake...egrippen_nl.asp

Wat is blindstroom?

Blindstroom ontstaat wanneer een stroomafnemer met een inductieve belasting op het net wordt aangesloten. Vaak betreft dit machines die zijn uitgevoerd met spoelen en een ijzerpakket. Hierbij valt te denken aan elektromotoren, compressoren en hydraulische pompen. Door de inductieve belasting gaat er meer stroom lopen dan voor het gevraagde vermogen nodig is. De mate van dit effect is bepalend voor de cos. Phi. Hoe lager de cos. Phi, hoe meer de stroom 'naijlt' bij een inductieve belasting. De cosinus van een hoek kan maximaal 1 bedragen. In die situatie is er geen sprake van blindstroom.

Hoe beter (groter) de cos. Phi, des te minder blindstroom er dus vloeit. Het betreft een energieloze stroomcomponent, die echter wel moet worden getransporteerd en dus ook in rekening kan worden gebracht door de netbeheerder. Omdat transportverliezen door de totale stroomsterkte in het kwadraat worden veroorzaakt, is het van belang de stroomsterkte bij een optredend vermogen te beperken.

Omdat de blindstroomcomponent niet noodzakelijkerwijs door het gehele net hoeft te worden getransporteerd, is het
energiebesparend en vaak kostenbesparend om de blindstroom te compenseren door de toepassing van condensatoren
.

Er zijn anderen die hier meer van weten dan ik, dus ik voeg verder niets toe

.

solarplanet

Nu begrijp ik nog niet waarom een blindstroom de meter (aluminium schijf) niet doet draaien.Trouwens blindstroom geld voor zuiver inductieve en capacitieve belastingen.

Bij een inductieve belasting ijlt de stroom 90 o. na op de aangelegde spanning.

En bij een capacitieve belasting ijlt de spanning 90 o. na over de C tov de aangelegde spanning.

Er wordt getsteld dat de aluminium schijf niet draait bij zulke belastingen,

Dat zou kunnen betekenen dat er geen stroom door de stroomspoel vd wattmeter loopt d.i. de spoel die een elektromagneetveld in de schijf induceerd.

Maar waarom:

1.Omdat de stroom pas door de inductieve belasting (spoel) gaat lopen als de sinusspanning al weer afneemt,dit zou betekenen dat er dan wel een stroom door de spoel gaat maar niet meer vanuit de voedingsbron = electriciteitsnettrafo. en dus niet meer door de meterspoel.

2.Bij een capacitieve belasting lijkt mij dat onlogisch omdat de netvoeding wel een stroom laat stromen om de C op te laden,waardoor er tijdens de sinus een laadstroom loopt,dus ook door de meterspoel die dan een inductie in de schijf moet veroorzaken.

Jan van de Velde

2.Bij een capacitieve belasting lijkt mij dat onlogisch omdat de netvoeding wel een stroom laat stromen om de C op te laden,waardoor er tijdens de sinus een laadstroom loopt,dus ook door de meterspoel die dan een inductie in de schijf moet veroorzaken.

De elektrische uitleg kan ik beter aan iemand anders overlaten voordat ik onhelder word, maar onlogisch is het zeker niet. Je kunt het vergelijken met een spierkracht systeem dat een veer indrukt, en vervolgens door diezelfde veer weer terug in zijn uitgangspositie wordt gebracht. Netto wordt er geen arbeid verricht. In het systeem zelf wordt dus geen energie verbruikt.

Om de boel aan de gang te houden vliegen echter wel elektronen op en neer, die in het distributiesysteem dus een stroomsterkte veroorzaken. Dáár, in dat distributiesysteem, loopt dus een stroom, en dat kost vermogen dankzij de weerstand van dat distributiesysteem. (P=I².R)

Als je een héél gevoelige meter zou hebben zou je dat vermogensverlies als gevolg van draadweerstand ook moeten kunnen meten voor die paar meter draad tussen je energiemeter en je condensator. Maar ik denk dat die energiemeters van het nutsbedrijf daar niet gevoelig genoeg voor zijn....

klazon

solarplanet schreef:Bij een inductieve belasting ijlt de stroom 90 o. na op de aangelegde spanning.

En bij een capacitieve belasting ijlt de spanning 90 o. na over de C tov de aangelegde spanning.

Het laatste is niet correct. Bij een condensator loopt de stroom 90 graden voor op de spanning.

En waarom de kWh meter daar niet op draait, dat is een ingewikkeld verhaal. Maar ik zal een poging wagen.

In de meter staan de stroomspoel en de spanningsspoel tegenover elkaar aan weerszijden van de schijf. Meestal de stroomspoel onder de schijf en de spanningsspoel erboven.

De spanningsspoel is nagenoeg inductief, daardoor loopt dus een stroom die 90 graden naijlt op de spanning. Bij een ohmse belasting zal de stroom door de stroomspoel dus 90 graden verschoven zijn t.o.v. de stroom door de spanningsspoel, en dat is een voorwaarde om in de schijf wervelstromen te veroorzaken.

Maar als er een zuiver inductieve of een zuiver capacitieve belasting is, dan zal de stroom door de stroomspoel dus ook 90 graden verschoven zijn. De stroom door de spanningsspoel en door de stroomspoel zijn dus met elkaar in fase of juist in tegenfase. In beide gevallen zal er in de schijf geen wervelstroom worden geinduceerd, en wordt de schijf dus ook niet aangedreven.

Wat een opmerking van Jan betreft, kWh meters zijn zo geconstrueerd dat ze bij een stroom lager dan 0,2% van de nominale waarde niet draaien.

Dat is wettelijk vastgelegd.

solarplanet

Interssant,wat de schijfspoelen betreft een prachtige uitleg,dus een spoel met veel windingen = spanningsspoel heeft een naijlende stroom,en de spoel met weinig windingen = stroomspoel ijlt minder na.

Werken ze beiden gelijktijdig dan worden er twee wervelstromen geinduceerd en draait de schijf niet.

Het laatste is niet correct. Bij een condensator loopt de stroom 90 graden voor op de spanning.

Ja,alleen op de laad-spanning vd condensator.want de klemspanning is in fase met de laadstroom vd C.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

[elektriciteit] Ontlaadpunt condensator

[elektriciteit] Ontlaadpunt condensator

Re: [elektriciteit] Ontlaadpunt condensator

Re: [elektriciteit] Ontlaadpunt condensator

Re: [elektriciteit] Ontlaadpunt condensator

Re: [elektriciteit] Ontlaadpunt condensator

Re: [elektriciteit] Ontlaadpunt condensator

Re: [elektriciteit] Ontlaadpunt condensator

Re: [elektriciteit] Ontlaadpunt condensator

Re: [elektriciteit] Ontlaadpunt condensator

Re: [elektriciteit] Ontlaadpunt condensator

Re: [elektriciteit] Ontlaadpunt condensator

Re: [elektriciteit] Ontlaadpunt condensator

Re: [elektriciteit] Ontlaadpunt condensator

Re: [elektriciteit] Ontlaadpunt condensator

Re: [elektriciteit] Ontlaadpunt condensator