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Kondensator im Wechselstrom — einfach erklärt

Oft auch gesucht als: kapazitiver Blindwiderstand XC · Kondensator Wechselstrom berechnen

Ein Kondensator sperrt Gleichstrom vollständig, lässt Wechselstrom aber durch — und zwar umso besser, je höher die Frequenz ist.

Kondensator im Wechselstrom jetzt üben Kostenlos, ohne Anmeldung · die Lösung sagen? Könnte jeder

Was dich hier erwartet

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Erklärt von ganz vorn Ohne Vorwissen, ein Satz nach dem anderen. Wer es schon kann, überspringt es.
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Nicht vorgesagt, sondern gefragt Du bekommst Fragen, die dich hinführen. Abschreiben geht hier nicht — verstehen schon.
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Was hakt, kommt wieder Nach einem Tag, nach drei Tagen, nach einer Woche. So lange, bis es sitzt.

So sieht das beim Üben aus

Eine echte Aufgabe aus diesem Thema. Du bekommst sie nicht vorgerechnet — du wirst hingeführt.

Die Aufgabe

Ein Kondensator mit 5 µF liegt an einer Wechselspannung mit 200 Hz.
Wie groß ist sein Blindwiderstand in Ohm? (auf zwei Stellen runden)

Erste Frage an dich

Wie verhält sich ein Kondensator bei steigender Frequenz?

Er lässt mehr durch
Er bremst stärker
Er verhält sich immer gleich

Danach kommen 2 weitere Fragen — und am Schluss schreibst du die Antwort selbst hin. Wenn du nicht weiterweißt, gibt es einen Tipp: Bei Gleichspannung sperrt er ganz.

Kondensator im Wechselstrom von ganz vorn

Ein Satz nach dem anderen, ohne Vorwissen.

Ein Kondensator besteht aus zwei Platten mit einem Isolator dazwischen. Strom fließt nie wirklich hindurch.

Trotzdem fließt beim Laden und Entladen Strom im Kreis — die Ladung wird von einer Platte zur anderen umgeschichtet.

Bei Gleichspannung passiert das genau einmal. Danach ist der Kondensator voll, und es fließt nichts mehr.

Bei Wechselspannung wird ständig umgeladen. Es fließt also dauernd Strom, obwohl nichts hindurchgeht.

Je höher die Frequenz, desto öfter wird umgeladen und desto mehr Strom fließt. Der Widerstand wird also kleiner.

Diese Bremswirkung heißt kapazitiver Blindwiderstand X C. Die Formel: X C = 1 : (2 · π · f · C).

Frequenz und Kapazität stehen im Nenner. Beides größer heißt kleinerer Blindwiderstand.

Der Kondensator verhält sich damit genau umgekehrt zur Spule. Deshalb kann man mit Kondensatoren die Blindleistung von Motoren kompensieren.

Wozu man das braucht

Schritt für Schritt

  1. Rechne die Kapazität in Farad um — Mikrofarad durch 1 000 000.
  2. Rechne den Nenner aus: 2 · π · f · C.
  3. Bilde den Kehrwert — das ist X C.
  4. Prüf die Richtung: Höhere Frequenz muss einen kleineren Wert ergeben.
  5. Bei Reihenschaltung mit einem Widerstand zusätzlich Z = √(R² + X C²) rechnen.

Ein durchgerechnetes Beispiel

Aufgabe: Kondensator mit 10 µF an 50 Hz. Wie groß ist X C?

  1. 10 µF = 0,00001 F
  2. Nenner: 2 · π · 50 · 0,00001 = 0,00314
  3. X C = 1 : 0,00314

Ergebnis: rund 318,3 Ω

Die häufigsten Fehler

Mikrofarad nicht umgerechnet10 µF sind 0,00001 F. Wer 10 einsetzt, liegt um den Faktor eine Million daneben.
Kehrwert vergessenDas Ergebnis des Nenners ist noch nicht X C. Der letzte Schritt ist 1 geteilt durch diesen Wert.
Formel mit der Spule verwechseltBeim Kondensator steht f unten, bei der Spule oben.
Kondensator für einen Leiter gehaltenEs fließt nie Strom durch ihn hindurch. Bei Wechselstrom wird nur ständig umgeladen.

Blindwiderstand bei verschiedenen Frequenzen (10 µF)

FrequenzX CVerhalten
0 Hz (Gleichstrom)unendlichsperrt vollständig
50 Hz318,3 Ωbremst stark
100 Hz159,2 Ωbremst weniger
500 Hz31,8 Ωlässt gut durch
1000 Hz15,9 Ωlässt sehr gut durch

Doppelte Frequenz heißt halber Blindwiderstand. Genau umgekehrt zur Spule, bei der doppelte Frequenz doppelten Blindwiderstand bedeutet.

Zum Ansehen

Frequenz f X C X C = 1 : (2 · π · f · C) Kondensator

Wörter, die man kennen muss

Kapazität CWie viel Ladung der Kondensator je Volt aufnimmt. Einheit: Farad (F), meist µF.
Blindwiderstand X CDer frequenzabhängige Widerstand des Kondensators, in Ohm.
UmladenDer ständige Wechsel der Ladung zwischen den Platten bei Wechselspannung.
KompensationKondensatoren parallel zu Motoren, um die Blindleistung auszugleichen.

Das Wichtigste in Kürze

  • X C = 1 : (2 · π · f · C) — C in Farad einsetzen
  • Höhere Frequenz heißt kleinerer Blindwiderstand.
  • Bei Gleichstrom sperrt der Kondensator vollständig.
  • Größere Kapazität heißt ebenfalls kleinerer Blindwiderstand.
  • Beim Kondensator eilt der Strom der Spannung um 90° voraus.
  • Z = √(R² + X C²) bei Reihenschaltung mit einem Wirkwiderstand.
  • Mikrofarad vor dem Rechnen in Farad umrechnen: durch 1 000 000.

Kondensator bei verschiedenen Frequenzen — zum Ausprobieren

Zieh die Frequenz nach rechts und vergleich das Ergebnis mit dem der Spule.

Das Modell zum Schieben steht in der App — dort siehst du sofort, was sich ändert, wenn du an einem Wert drehst.

Modell ausprobieren

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