hallo,
eine frage zur ladungsverteilung bei kondensatoren.
man hat einen (strom)kreis mit offenen schalter, links davon einen kondensator C3 12uF, rechts vom schalter hat man in reihe zwei kondensatoren C1 8uF und C2 6uF.
C1 wurde mit 100 V geladen, C2 und C3 sind v=F6llig entladen. Q=3DCU ist mir eh bekannt, jedoch keineswegs wie sich die einzelnen Spg. aufteilen.
Wie verhalten sich die Spannungen nach schlie=DFen des Schalters?
Jeff
Jeffrey schrieb:
Reihenschaltung ergibt?
C_12=1/(1/C1 + 1/C2)=24/7 uF
Spannung über C3 und die Reihenschaltung muß dann doch gleich sein, oder?
U3 = U_12
Ohne ohmsche Verluste bleibt die Ladungsmenge vor und nach dem Schließen des Schalters doch auch gleich:
Q3+Q_12=Q C3*U3+C_12*U_12=C3*U C3*U_12+C_12*U_12=C3*U (C3+C_12)*U_12=C3*U U_12=(C3/(C3+C_12))*U
Damit hast Du die Spannung über C3 bzw. die Reihenschaltung nach dem Schalten.
Es gilt weiterhin: Q_12=C_12*U_12
Jetzt Untersuchung der Reihenschaltung:
U1+U2=U_12 Q1+Q2=Q_12
So. Und das kannst Du jetzt selbst ausrechnen, sollst ja auch noch was selbst machen für Deine Hausaufgabe... :-)
Gruß Henning
-- henning paul home: http://www.geocities.com/hennichodernich PM: henningpaul@gmx.de , ICQ: 111044613
Jeffrey schrieb:
So wie du es beschreibst, hast du drei Kondensatoren in Reihe geschaltet, von denen halt nur einer geladen ist. Dann machst du einen Kurzschluss und die Spannung bricht blitzschnell zusammen. Die vorherige Kondensatorenergie wird in Waerme verbraten.
Gruss, Joachim Riehn
-- Spamschutz! Email-Adresse(J.Riehn): jriehn *at* gmx.de
Joachim Riehn schrieb:
Idealerweise nicht. Wenn im ESB keine ohmschen Widerstände drin sind, gibt es auch keine ohmschen Verluste. Unser Prof. hat das in der Systemtheorievorlesung immer als ein Beispiel für eine Schaltung angeführt, die weder mit Laplace-Transformation noch DGLen zu beschreiben ist. Einzig Ladungsbilanz und Maschenregel helfen da weiter.
Gruß Henning
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Henning Paul schrieb: >> ... Kurzschluss ... >> Die vorherige Kondensatorenergie wird in Waerme verbraten.
Habe ich die Schaltung des Posters falsch verstanden oder erlaubt sich jemand einen Scherz ?
Der Kondensator C1 (8uF) war mit 100 Volt geladen. Daraus ergibt sich der Energie-Inhalt W: W = Q1*Q1 / 2 C1 Die Gesamtkapazitaet C aus der Reihenschaltung von drei Kondensatoren ergibt nun aus dieser Energie W die betreffende Ladung Q der Reihenschaltung. Ueber diese Ladung Q kann man rein rechnerisch die gewuenschten Spannungen ermitteln. Aber wir haben ja einen Kurzschluss, die Spannungen brechen schnell zusammen.
Gruss, Joachim Riehn
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Joachim Riehn schrieb:
Zwei in Reihe, der Dritte dazu parallel. Aber Du hast Recht, ein Energieverlust tritt auf, wenn auch die Gesamtladung gleich bleibt.
Kurzschluß - naja, könnte man so ansehen. Aber der von Dir geschilderte Umstand ist ja der Grund, daß die Netzwerktheorie an dieser Schaltung versagt. Da kollidieren zwei Randbedingungen. Trotzdem ist der steady state über die Ladung zu berechnen (wie Du korrekt angemerkt hast). Der Ladestrom, der die Reihenschaltung lädt wäre theoretisch unendlich groß.
Gruß Henning
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"Joachim Riehn" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@demoivre.de...
Och Kinders, schon die de.sci.electronics FAQ:
Also: Alle nochmal rechnen, Jeffrey haette im Unterricht aber auch besser aufpassen sollen.
-- Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/ Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask. Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.
Die Ladung bleibt aber schon erhalten. Die Energie jedoch nicht. Ich nehme an, das was es was Du sagen wolltest.
MaWin schrieb:
Echt? Das steht da drin? Ich behaupte ja, einiges darin gelesen zu haben, aber daß das da drin steht, wußte ich nicht.
Bei uns war das eine Klausuraufgabe, deshalb kann ich mich so gut daran erinnern.
Gruß Henning
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MaWin schrieb: > Also: Alle nochmal rechnen ...
Moment mal. So hatte ich Jeffries Schaltung aufgefasst:
C3 C2 C3 o---||---o--(Schalter)--o---||---||---o | | C3 hat 100 Volt o-------------------------------------o
Einverstanden.
Das kann man aber missverstehen. Die Anfangsladung Q3 = C3 * 100 Volt ist eine Sache. Die Ladung Q auf der Reihenschaltung der drei Kondensatoren ist eine andere Sache. Diese Ladung kann man man ueber den Energiesatz W = Q*Q / 2*C ermitteln. Diese Rechnung ist schon in Ordnung.
Mit Gruss, Joachim Riehn
-- Spamschutz! Email-Adresse(J.Riehn): jriehn *at* gmx.de
Joachim Riehn schrieb: > bla bla bla > C3 C2 C3 > > o---||---o--(Schalter)--o---||---||---o > | | C3 hat 100 Volt > o-------------------------------------o
Mist ! Einen Index habe ich vertauscht. So muss es heissen:
C3 C1 C2 o---||---o--(Schalter)--o---||---||---o | | C3 hat 100 Volt o-------------------------------------o
-- Spamschutz! Email-Adresse(J.Riehn): jriehn *at* gmx.de
hallo,
vielen dank f=FCr eure mithilfe.
jeff
"Jeffrey"
Also ich denke sogar, dass die bisherigen Antworten teilweise falsch sind (sorry wenn ich mich irre).
Du hast doch einen Kondensator mit Q. Dann schaltest du zwei st=FCck in reihe parallel dazu. Da diese =FCber Kabel verbunden sind geht das schonmal eh ohne weiteres. Der Widerstand des Kabels ist daf=FCr ist irrelevant, aber das w=E4re jetzt zu kompliziert zu erkl=E4ren.
Jedenfalls l=E4dt sich die _Ladung_ vom geladenen Kondensator zur H=E4lfte auf die anderen beiden um.
Mit Q1 =3D C*U
Q2+Q3 =3D Q1 / 2
Dadurch ergint sich dann auch automatisch der Verlust.
usw...
Wenn dieser Ansatz falsch sein sollte sagt es mir bitte.
lg,
Markus
"Henning Paul"
daran
Bei uns auch ;)
Allerdings waren bei uns Widerst=E4nde in den Leitungen eingezeichnet, = aber das macht den Braten IMHO auch nicht Fett.
Markus Gronotte schrieb:
Wieso zur Hälfte? Die Kapazitäten sind doch nicht gleich groß.
Nach Deinem Ansatz ist dann die Spannung am einzelnen Kondensator U=Q/C U1=(Q1/2)/C1, die an der Reihenschaltung U23=(Q1/2)/(C2||C3). Und da die gleich sein müssen (Maschengleichung), stimmt das nur, wenn C1=(C2||C3).
Du mußt neben der Ladungserhaltung auch noch die Spannung über den Konsatoren berücksichtigen.
Gern geschehen.
Gruß Henning
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"Henning Paul"
Stimmt auch. Ich hab mich vertan. (Das kommt davon, wenn man bestandene Klausuren nicht mit nach Hause nehmen darf.)=20 Man muss die Ladungen auf die Kapazit=E4ten verteilen. Da die zwei ungeladenen Kapazit=E4ten in Reie liegen, muss man diese zun=E4chst zusammengefasst betrachten. Nach dieser Vorgehensweise hatte ich es zumindest in der=20 Klausur gel=F6st, aber es gibt noch andere L=F6sungen.
lg,
Markus
Damit es anschaulicher wird w=FCre ich es auch so zeichnen:
C2 C3 |---||----R----||-----R---|
Markus Gronotte schrieb:
Ach was. So hab ich den Lösungsweg doch genau beschrieben.
Gruß Henning
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Markus Gronotte schrieb: > Damit es anschaulicher wird würe ich es auch so zeichnen: > > C2 C3 > |---||----R----||-----R---| > + | | - > |-----||------------------| > C1
Was willst du mit dieser Zeichnung sagen ? Bei der Reihenschaltung sieht die Ladungsverteilung so aus:
Gruss, Joachim Riehn
-- Spamschutz! Email-Adresse(J.Riehn): jriehn *at* gmx.de
Joachim Riehn schrieb:
Und in der Aufgabe sieht sie so aus:
Und? Also kannst Du nicht mit einer Reihenschaltung aller drei Kondensatoren rechnen.
Gruß Henning
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