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Wie man mit einem Multimeter komplexere Messungen durchführt

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Capacitor basics

  • A capacitor is a component that stores electrical energy. It's like a low capacity, fast charging battery—except a battery stores energy via an electrochemical process, whereas capacitors store energy via electrical fields.

  • Capacitors are often used to store bursts of energy and filter/smooth out voltage fluctuations. Most circuit boards will have tiny surface-mount capacitors, while power supplies will have bigger cylindrical ones.

  • Thumb-sized capacitors can store enough energy to pose a risk of electric shock. Use a capacitor discharge tool to safely discharge larger capacitors.

  • Capacitance is a measurement of how much a capacitor can store at a given voltage. The SI unit of measurement for capacitance is a Farad (F). Most capacitors have a nF (nanofarad) or μF (microfarad) capacity.

  • Larger capacitors such as electrolytic capacitors are polarized, meaning they should only be connected in a specific direction. If they're used in reverse for extended periods of time, they will fail and often burst.

  • When a capacitor fails, it usually short-circuits. The dielectric material which insulates the layers breaks down and the layers conduct, shorting the capacitor. A working capacitor should never have a resistance measurement of less than a few kilohms.

  • The multimeter measures capacitance by charging the capacitor with constant current, recording how long it takes for the capacitor to charge/discharge, and calculating the capacitance value with an equation. Depending on the size of the capacitor, the multimeter may not give a very accurate reading.

  • You'll often need to decouple the capacitor from the circuit in order to measure it. Capacitors are commonly integrated in parallel to other components in a circuit, making direct measurement difficult. To decouple the capacitor, desolder/disconnect one end of the capacitor from the circuit.

Kondensatoren - die Grundlagen

Ein Kondensator ist ein Bauteil, das elektrische Energie speichern kann. Er verhält sich wie ein Akku mit niedriger Kapazität, der aber schnell geladen werden kann. Ein Akku speichert die Energie durch elektrochemische Vorgänge, ein Kondensator dagegen in elektrischen Feldern.

Kondensatoren werden oft verwendet, um plötzliche Energiespitzen aufzunehmen und Spannungsschwankungen zu filtern/auszugleichen. Bei den meisten Leiterplatten sind kleine SMD-Kondensatoren auf der Oberfläche verlötet, bei Netzteilen dagegen findest du große zylinderförmige Kondensatoren.

Größere Kondensatoren (etwa Daumengröße) können soviel Energie speichern, dass sie elektrische schläge austeilen können. Verwende ein Werkzeug, zum Entladen von Kondensatoren um sie sicher zu entladen.

Die Kapazität ist eine Angabe dafür, wieviel Ladung ein Kondensator bei einer bestimmten Spannung aufnehmen kann. Ihre SI-Einheit ist das Farad (F). Die meisten Kondensatoren haben Werte im nF (Nanofarad) oder μF (Microfarad) Bereich.

Größere Kondensatoren, wie Elektrolytkondensatoren sind polar, das heißt dass der Plus- und der Minuspol richtig angeschlossen werden muss. Wenn die Anschlüsse über längere Zeit umgekehrt verbunden sind, gehen die Kondensatoren kaputt und können sogar explodieren.

Wenn ein Kondensator defekt ist, verursacht er meistens einen Kurzschluss. Das Diektrikum - das Isoliermaterial zwischen den beiden Polen - wird durchlässig und die Pole werden kurzgeschlossen. Bei einem funktionierender Kondensator wirst du niemals einen Widerstand unter einigen Kiloohm messen.

Das Multimeter misst die Kapazität, indem es den Kondensator mit einem konstanten Strom auflädt und dann die Zeit aufzeichnet, die er zum Auf- und Entladen benötigt. Der Wert kann dann mit einer Gleichung berechnet werden. Je nach Kapazität des Kondensators ist der errechnete Wert mehr oder weniger genau.

Im Allgemeinen muss der Kondensator zum Messen aus der Schaltung genommen werden. Meistens sind sie parallel oder in Reihe mit anderen Bauteilen eingebaut, so dass eine direkte Messung nicht möglich ist. Um den Kondensator aus der Schaltung zu nehmen, musst du mindestens einen Anschlussdraht abtrennen.

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