Versuch 1 Kondensator im Gleichstromkreis mit LED

Kondensatoren finden sich in Gleich- und Wechselstromschaltungen. Kondensatoren sind Spannungsspeicher. Sie gleichen also Spannungsschwankungen aus. Der Versuch demonstriert diese Funktion. Ziel des Versuchs ist es,

  1. diese grundlegende Funktion experimentell zu belegen.
  2. den Einfluss von Parallel- und Reihenschaltung von Kondensatoren zu untersuchen.

Material:

1 Steckplatine (innerer Aufbau einer Steckplatine)

1 rote LED

diverse Steckbrücken

1 Widerstand 1 kOhm (Widerstände ähnlicher Größe funktionieren auch)

2 Drucktaster für Steckplatinenaufbauten

1 Gleichspannungsquelle 9V

Fritzing-Steckplatinenansicht

An Stelle des Hohlsteckers können auch Steckbrücken und Büschelstecker für die Anbindung eines Labornetzgerätes mit der Schaltung verwendet werden. Beim Aufbau ist zu beachten, dass der weiße Strich auf dem Kondensator stets mit der (-)-Leitung verbunden wird. Ein in flascher Richtung eingebauter Kondensator kann ein sicherheitstechnisches Problem werden.

Versuchsdurchführung

Durch die Betätigung des Lade-Button wird der Kondesator mit der Spannungsquelle verbunden und aufgeladen. Da die LED nicht mit der Spannungsquelle oder dem Kondensator in einem ununterbrochenen Stromkreis verbunden ist, leuchtet sie nicht.

A) Was geschieht, wenn Entlade-Button und Lade-Button zugleich gedrückt werden?

B) Wie ändert sich das Bild, wenn der Kondensator entfernt wird und beide Buttons gedrückt werden, während die Spannungsquelle anliegt?

C) Während die Spannungsquelle anliegt wird zunächst nur der Lade-Button betätigt, dann losgelassen und anschließend der Entlade-Button betätigt. Was macht die LED?

D) Wie ändert sich das Verhalten der LED, wenn parallel zum Kondensator ein oder zwei weitere Kondensatoren mit gleicher Kapazität eingebaut werden?

E) Zwei Kondesatoren lassen sich in Reihe schalten, wenn ein freier Platz auf der Steckplatinen genutzt wird. Wie ändert sich das Verhalten der LED in diesem Fall?

Welche Gesetzmäßigkeiten ergeben sich für die Gesamtkapazität von Kondensatoren, die durch Parallelschaltung beziehungsweise Reihenschaltung verbunden sind?