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Phasenverschiebung bei kapazitiver Last
Wird ein Kondensator an Wechselspannung betrieben, so wird er ständig umgeladen und es fließt ein Wechselstrom (kapazitiver Verschiebestrom). Die Spannung am Kondensator ist aber proportional zur elektrischen Ladung des Kondensators.
Für die Zeit während der positiven Halbwelle des Stromes gilt dann, dass der Kondensator zunächst von seinem negativen Maximum der Ladung entladen und dann bis zum positiven Maximum aufgeladen wird. Erreicht der Umladestrom nach der positiven Halwelle wieder seinen Nulldurchgang, so bedeutet dies, das der Kondensator jetzt nicht weiter geladen wird, also seine Ladung und damit auch seine Spannung den Spitzenwert erreicht hat. Siehe Oszillogramm rechts!
Für die negative Halbwelle gilt die obige Aussage analog.
Die Phasenverschiebung zwischen kapazitiven Blindstrom Ic und der Spannung am Kondensator Uc beträgt also 90°. Wobei der Strom der Spannung stets zeitlich vorauseilt!
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Demo- und Beispiel-Schaltung:
Oszilloskop:
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Beispiel: Bestimmung des kapazitiven Blindwiderstandes Xc.
Mit Hilfe der Frequenz f und Kapazität C
Xc = 1 / ( 2p * f * C )
Xc = 1 / (100p * 22*10-6 )
Xc = 144,7 W
Mit Hilfe der Oszilloskop-Messung
Î = û / Rmess = 240mV / 1W = 240mA
Xc = Uc / Ic = Uc / (Îc * 0,707)
Xc = 24V / (240mA * 0,707)
Xc = 141,4 W
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