Kondesator "Wirkungsgrad"

Manfred Ullrich schrieb:

Schöner Vergleich!

Gruß Dieter

Hallo Carla,

Anscheinend.

Sooo kompliziert sind Dioden nun auch wieder nicht.

Du hattest den Begriff "natürlich" in Umlauf geworfen, ich hab ihn aufgegriffen. In der Natur kommen eben vorwiegend keine Gleichströme vor, vom Lokalelement bei Rost und Co abgesehen. Der Rest ist vorwiegend AC oder pulsierender Gleichstrom.

Marte

Hallo Ralf,

Und bekommen? War wahrscheinlich Geld- und Zeitverschwendung.

Marte

Hallo Dieter,

Wäre doch endlich mal eine praktische Übungsaufgabe, die mit Elektrotechnik zu tun hat.

Marte

Carla Schneider schrieb:

Eine "nat=FCrliche" Stromquelle ist z.B. ein Fahrraddynamo. Es gibt da eine ganze Menge davon, meist in Verbindung mit Induktivit=E4ten. Gruss Harald

Schon klar, mir ging es um den Ri. Darum das er stromabhängig Leistung verbrät.

Kurt

"Marte Schwarz" schrieb im Newsbeitrag news:457c2da1$0$30320$ snipped-for-privacy@newsspool1.arcor-online.net...

Hallo Marte,

danke für den Hinweis. Ich habe mal ein Dutzend Treffer angeklickt und muß sagen, dass die alle enttäuschend sein. Keiner bringt es auf den Punkt warum bei dem klassischen Experiment 50% Wirkungsgrad herauskommt, aber Ladungspumpen fast 100% Wirkungsgrad erreichen können. Warum das so ist habe ich durch Simulation herausbekommen. Die fast 100% werden erreicht, wenn die Spannungsschwankungen an den Kondensatoren gegen Null gehen und die Schalterwiderstände sehr klein im Vergleich zum Lastwiderstand sind. Später habe ich dann die Bestätigung in Michael Rübig's Forenbeiträgen gefunden.

Gruß Helmut

"Dieter Wiedmann"

anders ist.

er nicht gerade mit Mathe so seine Probleme?

Differentialgleichungen sind nicht das Problem.

Mal abgesehen davon hat man in der Etechnik eh nur drei Fälle von Differentialgleichungen. Bzw. wenn man die Fälle wo keine Spule oder kein Kondensator oder weder Kondensator noch Spule drin ist dazunimmt, hätte man 6. Wenn es komplizierter wird, bleibt nur noch Laplace übrig bzw. in den meisten Fällen ist es mit Laplace sowieso einfacher Differentialgleichungen zu lösen, weil der Zeitpunkt ja egal ist und fürs Ergebnis irrelevant ist, darf man das. ...ja das war jetzt ein toller deutscher Satz *g*

Hallo Helmut,

OK, Hättest Du bei Google noch meinen Namen, MaWin (oder den von Matthias Rübig) dazu eingegeben, dann hättest Du das schneller gefunden.

zum Beispiel. Wenn man das Kondensatorparadoxon aber genau anschaut, wird das doch schnell klar, dass da wo keine Spannung abfällt auch kein (systematischer Umlade-)Verlust stattfinden kann, sondern nur noch Ansteuerungsverluste, die als lastunabhängig angenähert werden können. Der andere Grenzfall wäre dann Kurzschluß, da kann gar keine Energie im C abgelegt werden. Ergo Wirkungsgrad -> 0. Das ist doch so einfach, dass es auf intuitiver Ebene sogar Markus gerafft hat. Da die Natur selten wirkliche Unstetigkeiten hat, würde es mich schwer verwundern, wenn sie diesesmal die von einigen postulierte Unstetigkeit hätte:

RL = 0 -> Wirkungsgrad = 0

Dass dann bei richtigem Leerlauf wieder kein Wirkungsgrad mehr sinnvoll definierbar ist, wird ja von niemandem ersnthaft in Frage gestellt, oder?

Marte

Hallo Markus,

sondern?

Marte

Da ist doch nicht mehr viel zu verderben ;-).

Eine Reihenschaltung aus Kondensator und Widerstand ist einfach durch die Kirchhoffschen Regeln (quasistationäre Näherung der Maxwellgleichungen für kompakte Bauelemente, wir sind ja hier in Physik!) aufzustellen. Sei U die äußere Spannung, die als Fkt. der Zeit gegeben sei:

U=U_C+U_R=Q_C/C+I R=Q/C + R dQ/dt,

wobei U_C=Spannung am Kondensator, U_R=Spannung am Widerstand, Q Ladung auf dem Kondensator.

Die allgemeine Lösung dieser linearen DGL ist die Summe aus der allg. Lsg. der inhomogenen DGL (also U=0) und einer speziellen Lösung der inhomogenen DGL.

(a) Homogene DGL

----------------

dQ/dt=-Q/(R C)

oder

d/dt [ln(Q/Q0)]=-1/(R C)

Q(t)=Q0 exp[-t/(R C)]

(b) Inhomogene DGL

------------------

Die allgemeine Lösung findet man durch Variation der Konstanten oder über die Greensche Funktion, die man wiederum über den Ansatz

G(t,t')=A theta(t-t') exp[-t/(R C)]

und Anpassung von A an die Sprungbedingung G(t+0^+,t)=1, also A=1 erhält.

Für eine konstante Spannung U=U_0 macht man einen Ansatz vom Typ der rechten Seite, also Q=const., das dann const=C U liefert. Die allgemeine Lösung für diesen Fall ist also

Q(t)=C U + (Q0-C U) exp[-t/(R C)]

mit der Anfangsbedingung

Q(t=0)=Q0.

Für den Strom ergibt sich

I(t)=dQ/dt=(C U-Q0)/(R C) exp[-t/(R C)]

Ich hoffe, ich habe mich nirgends verrechnet :-).

-0600 schrieb Hendrik van Hees:

Verflixt, wieder warst du einen Deut schneller als ich ;)

Hallo, danke an alle, ich denke ich habe es jetzt kapiert!

Gruß, Gerhardt Hohn

"Gerhardt Hohn" schrieb:

"Marte Schwarz" schrieb im Newsbeitrag news:457c7e47$0$27612$ snipped-for-privacy@newsspool2.arcor-online.net...

Hallo Marte,

Nur die mails von Michael Rübg zu diesem Thema taugen etwas. Alle anderen kann man "den Hasen geben".

Warum hast du die "falsche" Gleichung hingeschrieben? Das verwirrt jetzt wieder eine Menge Leser.

Richtig wäre gewesen:

Bedingung: "Ripple-Spannung" an den Kondensatoren relativ klein und R_schalter

Hallo Hendrik,

...

Soweit so gut. Gefragt war aber der Wirkungsgrad der Aufladung unter verschiedenen Randbedingungen.

Ausserdem war das als Übung für Markus gedacht. Spielverderber.

Marte

"Marte Schwarz"

Differentialgleichungen sind nicht Thema in Mathe1 bei uns.

Das Problem bei mir sind Flüchtigkeitsfehler, Matrizen und Induktionsbeweise von Ungleichungen. Das mag auch daran liegen, dass ich Matrizen in der schule nie gelernt habe. Diese Lücke ist bei mir dadurch entstanden, dass ich ein Jahr wiederholt habe, wo die Lehrpläne verschiedener Lehrer Inkonsistenzen aufwiesen.

Ich auch nicht[1], so what? Wer nicht in der Lage ist, sich eigenständig Stoff anzueignen...

Gruß Henning

Markus schrieb:

Die Ausrede ist hier bekannt.

Es sind immer andere schuld!

Gruß Dieter

Dieter Wiedmann schrieb:

Ausnahmen bestimmen die Regel. In meiner Zeit in der Fachhochschule Anfang der siebziger Jahre habe ich z.B. wegen Krankheit des zust=E4ndigen Dozenten keine Programmiersprache gelernt und erstaun- licherweise in den ersten f=FCnf Jahren meiner Ingenieur- t=E4tigkeit bei drei Firmen auch nicht gebraucht. Das hat sich allerdings 1978 ge=E4ndert, und ich habe mir das damals aktuelle Basic selbst beigebracht. Wie man so etwas macht, ist eigentlich das Wichtigste, das ich auf der Fachhochschule gelernt habe. Von dem dort erworbenen Fachwissen konnte ich dagegen ca. 50% inzwischen "entsorgen". Gruss Harald