Kondensatorschaltung < Elektrotechnik < Ingenieurwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 20:03 Sa 11.07.2015 | | Autor: | ArDa |
| Aufgabe | Die ungeladenen Kondensatoren C1, C2 und C3 werden zunächst in Schalterstellung 1 mit der Spannungsquelle U0 verbunden.
a) C1=5mF; C2= 2mF; C3=0,5mF
b) Berechnen Sie alle Ladungen und Spannungen an den Kondensatoren !
Nun wird der Schalter S in Stellung 2 gebracht.
c) Berechnen Sie alle Ladungen und Spannungen an den Kondensatoren !
d) welche Gesamtenergie ist in der Konfiguration nach Unterpunkt b) und in der nach Unterpunkt c) in den Kapazitäten gespeichert ? |
Guten Abend es ist schon eine Weile her, das ich hier eine Frage gestellt habe. Ich habe die Aufgabe zusammen mit einem Dipl.-Ing. berechnet, nur weiß ich allerdings nicht inwiefern er alles sauber gerechnet hat, da sein Wissen doch enorme Lücken aufweist. Das muss man sich mal vorstellen, er nimmt für 45 Minuten 20 € und dann am Ende sagt er immer "was sagt denn die Lösung", weil wir zu einigen Aufgaben Lösungswege und Ergebnisse haben. Zu dieser nicht, deshalb mal eine Bitte an euch mal nachzurechnen, was eventuell fehlt oder gar falsch ist.
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: png) [nicht öffentlich]
Anhang Nr. 2 (Typ: JPG) [nicht öffentlich]
Anhang Nr. 3 (Typ: JPG) [nicht öffentlich]
Anhang Nr. 4 (Typ: png) [nicht öffentlich]
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 22:27 Sa 11.07.2015 | | Autor: | isi1 |
Aus dem Schmierzettel kann man wohl kaum etwas entnehmen, ArDa,
wir haben hier einen vorzüglichen Formeleditor. Du musst es vermutlich ohnehin ordentlich aufschreiben, also gibst die Rechnung halt schon hier lesbar ein?
[Dateianhang nicht öffentlich]
1) U1=1 V, U2 = 0 V, U3 = 10 V, Q(1,3) = 5 mAs, Q2 = 0 mAs
2) U1 = 11 V, Q1 = 5,5 mAs
Umladung: U1 = -U2 = 5/7 V usw.
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: png) [nicht öffentlich]
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 12:19 So 12.07.2015 | | Autor: | ArDa |
Sorry für die Schrift, wir haben wohl zusammen mit dem Lehrer alles berechnet. Nur was er wohl vergessen hat und was ich jetzt nicht verstanden habe ist die Umladung. Könnt ihr mir die Umladung erklären und wieso dann negativ ? Wenn der Schalter in Position 2 ist, dann sind doch alle drei Kondensatoren in Reihe und in Position 1 war C2 kurzgeschlossen, also 0 V und 0 As. Was kommt dann für Qges in Schalterstellung 1 und für Qges. in Schalterstellung 2 raus, einmal 5mAs und für Schalterstellung 2 5,5 mAs ? Für die Energie habe ich in Schalterstellung 1: 27,5 mWs und in Schalterstellung 2: (ist wohl falsch das Ergebnis) 25 mWs raus.
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(Antwort) fertig | | Datum: | 16:32 So 12.07.2015 | | Autor: | isi1 |
>> ...was ich jetzt nicht verstanden habe ist die Umladung.
>> Könnt ihr mir die Umladung erklären und wieso dann negativ ?
C1 und C2 sind dann durch Schalterstellung 2 Parallel geschaltet. Da der C1 5mAs geladen hat und der C2 0 mAs, werden sich die 5 mAs auf beide Kondensatoren verteilen. Beide haben 7 mF, also ist U=Q/Cges = 5/7 = 0,71 V
Warum ist die Polarität vom C2 umgekehrt? Weil er sein unteres Ende nun mit dem oberen von C1 verbunden hat.
>> Wenn der Schalter in Position 2 ist, dann sind doch alle drei Kondensatoren in Reihe
Das stimmt nur auf den ersten Blick, denn C1 und C2 hängen nur noch mit einem Pol an der Spannungsquelle und Serienschaltung würde heißen, dass der gleiche Strom durch alle drei hindurchfließt.
>>Was kommt dann für Qges in Schalterstellung 1 raus?
die 5 in C1 und 0,5 in C2, zusammen 5,5 mAs
>> und für Qges. in Schalterstellung 2 raus,
>> einmal 5mAs und 5,5 mAs ?
Richtig, zusammen 10,5 mAs
>> Für die Energie habe ich in Schalterstellung 1: 27,5 mWs
Richtig!
>> und in Schalterstellung 2: (ist wohl falsch das Ergebnis) 25 mWs raus.
Für C3 hast (11V)²*0,5mF / 2 = 30,25 mWs (milli-Watt-sekunden oder milli-Joule)
Die anderen beiden haben (5/7 V)²*7mF = 1,786 mWs
Kommst Du damit zurecht, ArDa?
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