„Kapazitive Kopplung“ – Versionsunterschied
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Die '''kapazitive Kopplung''' stellt im Bereich der [[Elektrotechnik]] die Übertragung von [[Energie]] zwischen zwei physisch nicht miteinander verbundenen [[Leiter (Physik)|Leitern]] aufgrund des gegenseitigen unterschiedlichen [[Elektrisches Potential|elektrischen Potentials]] dar<ref>{{Internetquelle |autor= |url=https://www.demvt.de/publish/viewfull.cfm?objectid=857c163a_95e3_4c42_80c6da07c58ada5a |titel=Kapazitive Kopplung |werk= |hrsg=Deutsche Gesellschaft für EMV-Technologie e.V. |datum= |abruf=2020-08-10 |sprache=de}}</ref><ref>{{Internetquelle |autor=Von Dr Heinz Zenkner, Markus Haller |url=https://www.elektroniknet.de/elektronik/messen-testen/elektromagnetische-kopplung-und-signalzusammensetzung-152535-Seite-2.html |titel=Phänomene in der EMV: Elektromagnetische Kopplung und Signalzusammensetzung |abruf=2020-08-10 |sprache=de}}</ref><ref>{{Literatur |Autor=Adolf Schwab, Wolfgang Kürner |Titel=Elektromagnetische Verträglichkeit |Verlag=Springer Berlin Heidelberg |Ort=Berlin, Heidelberg |Datum=2011 |ISBN=978-3-642-16609-9 |DOI=10.1007/978-3-642-16610-5 |Seiten=123 |Online=http://link.springer.com/10.1007/978-3-642-16610-5 |Abruf=2020-08-10}}</ref><ref>{{Literatur |Autor=Korshenewsky, N., Runge, W. T., & Schröter, F. |Titel=Fernsehtechnik: Technik des elektronischen Fernsehens. |Hrsg= |Sammelwerk= |Band= |Nummer= |Auflage= |Verlag=Springer |Ort=Berlin Heidelberg |Datum=1963 |ISBN= |Seiten=530}}</ref>. Es kann sich dabei um einen unerwünschten parasitären Effekt (z.B. das Nebensprechen zweier Kabelleitungen<ref>{{Internetquelle |url=https://de.electrical-installation.org/dewiki/Ma%C3%9Fnahmen_gegen_kapazitive_Kopplung |titel=Maßnahmen gegen kapazitive Kopplung – Planungskompendium Energieverteilung |abruf=2020-08-10}}</ref>) oder um einen erwünschten Effekt (z.B. für eine kontaktlose Messmethode<ref>{{Literatur |Autor=Stefan Finkbeiner, Wolfgang-Michael Müller, Wolfgang Welsch, Hartmut Kittel, Christian Bauer |Titel=Sensormessprinzipien |Sammelwerk=Sensoren im Kraftfahrzeug |Verlag=Springer Fachmedien Wiesbaden |Ort=Wiesbaden |Datum=2016 |ISBN=978-3-658-11210-3 |DOI=10.1007/978-3-658-11211-0_2 |Seiten=26–111 |Online=http://link.springer.com/10.1007/978-3-658-11211-0_2 |Abruf=2020-08-10}}</ref>) handeln. |
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Die '''kapazitive Kopplung''' stellt im Bereich der [[Elektrotechnik]] die Übertragung von [[Energie]] von einem [[Leiter (Physik)|Leiter]] zu einem anderen aufgrund der gegenseitigen [[Elektrische Kapazität|elektrischen Kapazität]] dar. Es kann sich dabei um einen unerwünschten (parasitären) oder erwünschten Effekt handeln. |
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Die kapazitive Kopplung ist frequenzabhängig und nimmt mit zunehmender Frequenz zu. Da die [[elektrische Kapazität]] zwischen Leitern mit steigender Entfernung abnimmt, ist die kapazitive Kopplung sehr stark abstandsabhängig und daher nur bei kleinen Abständen nutzbar. |
Die kapazitive Kopplung ist frequenzabhängig und nimmt mit zunehmender Frequenz zu. Da die [[elektrische Kapazität]] zwischen Leitern mit steigender Entfernung abnimmt, ist die kapazitive Kopplung sehr stark abstandsabhängig und daher nur bei kleinen Abständen nutzbar. |
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Version vom 10. August 2020, 17:42 Uhr
Die kapazitive Kopplung stellt im Bereich der Elektrotechnik die Übertragung von Energie zwischen zwei physisch nicht miteinander verbundenen Leitern aufgrund des gegenseitigen unterschiedlichen elektrischen Potentials dar[1][2][3][4]. Es kann sich dabei um einen unerwünschten parasitären Effekt (z.B. das Nebensprechen zweier Kabelleitungen[5]) oder um einen erwünschten Effekt (z.B. für eine kontaktlose Messmethode[6]) handeln.
Die kapazitive Kopplung ist frequenzabhängig und nimmt mit zunehmender Frequenz zu. Da die elektrische Kapazität zwischen Leitern mit steigender Entfernung abnimmt, ist die kapazitive Kopplung sehr stark abstandsabhängig und daher nur bei kleinen Abständen nutzbar.
Die unerwünschte kapazitive Kopplung ist (neben induktiver Kopplung, galvanischer Kopplung und Strahlungskopplung) eine der Kopplungsarten, die für die Elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) eine Rolle spielt. Sie ist eine Ursache für unerwünschtes Übersprechen zwischen parallel geführten Telefonleitungen. Als erwünschter Effekt kommt sie in der Schaltungstechnik zur Kopplung zweier Schaltkreise unter bestimmten Rahmenbedingungen zum Einsatz; als Kopplungskapazität werden hierbei entsprechend gewählte Kondensatoren benutzt.
Elektromagnetische Verträglichkeit
Die kapazitive Kopplung betrifft im Rahmen der EMV verschiedene räumlich benachbarte elektrische Schaltungsteile, welche in Folge von Streukapazitäten gekoppelt sind. Tritt zwischen zwei Stromkreisen eine Potentialdifferenz auf, d. h. liegen sie auf unterschiedlichem Potential, so entsteht ein elektrisches Feld E. Dieses elektrische Feld kann bei zeitlicher Veränderung Verschiebungsströme verursachen, welche sich als Spannungsfälle in einer dem Nutzsignal überlagerten Störspannung äußern. Die Feldwirkung wird in Netzwerken, wie in der Abbildung rechts, als eine Kapazität mit der Streukapazität Cs modelliert.
Schaltungstechnische Anwendung
Wenn zwei Teile eines Stromkreises auf verschiedenen Gleichspannungspotenzialen liegen, aber ein Wechselspannungssignal (Beispiel: Audiosignal) von einem zum anderen Schaltungsteil übertragen werden soll, schaltet man einen Kondensator dazwischen. Wenn er eine genügend hohe Kapazität aufweist, ist seine Impedanz für die zu übertragenden Wechselspannungssignale vernachlässigbar oder zumindest beherrschbar; die Gleichspannungskomponente, welche unter anderem für die Arbeitspunkteinstellung der Verstärkerstufe benötigt wird, wird hingegen abgeblockt.
Literatur
- Adolf J. Schwab: Elektromagnetische Verträglichkeit. 4. Auflage. Springer, 1996, ISBN 3-540-60787-0, S. 23 – 24.
- ↑ Kapazitive Kopplung. Deutsche Gesellschaft für EMV-Technologie e.V., abgerufen am 10. August 2020.
- ↑ Von Dr Heinz Zenkner, Markus Haller: Phänomene in der EMV: Elektromagnetische Kopplung und Signalzusammensetzung. Abgerufen am 10. August 2020.
- ↑ Adolf Schwab, Wolfgang Kürner: Elektromagnetische Verträglichkeit. Springer Berlin Heidelberg, Berlin, Heidelberg 2011, ISBN 978-3-642-16609-9, S. 123, doi:10.1007/978-3-642-16610-5 (springer.com [abgerufen am 10. August 2020]).
- ↑ Korshenewsky, N., Runge, W. T., & Schröter, F.: Fernsehtechnik: Technik des elektronischen Fernsehens. Springer, Berlin Heidelberg 1963, S. 530.
- ↑ Maßnahmen gegen kapazitive Kopplung – Planungskompendium Energieverteilung. Abgerufen am 10. August 2020.
- ↑ Stefan Finkbeiner, Wolfgang-Michael Müller, Wolfgang Welsch, Hartmut Kittel, Christian Bauer: Sensormessprinzipien. In: Sensoren im Kraftfahrzeug. Springer Fachmedien Wiesbaden, Wiesbaden 2016, ISBN 978-3-658-11210-3, S. 26–111, doi:10.1007/978-3-658-11211-0_2 (springer.com [abgerufen am 10. August 2020]).