Kondensatorschaltung < Elektrotechnik < Ingenieurwiss. < Vorhilfe
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Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.
Ich bin zurzeit an dieser Aufgabe am rumprobieren, doch leider weiß ich leider nicht wie das funktioniert wenn 2 mit unterschiedlich hoher kapazität Kondensatoren in reihe geschaltet sind und sich die spannung verteilen muss, wieviel an welchem anliegt ?
(Genaue Aufgabe im Anhanhg als Bild, mit Zeichnung)
[Dateianhang nicht öffentlich]
Da es sehr lange dauert bis das Bild angezeigt wird, erkläre ich es kurz ..
Es wird ein kondensator über eine 48V spannungsquelle aufgeladen, die spannungsquelle wird über einen schalter nach dem aufladevorgang getrennt, jetzt wird ein zweiter kondensator in reihe zu dem 1. kondensator geschaltet, also keine Verbraucher nur ein Stromkreis mit 2 Kondensatoren, doch der 2. KOndensator hat eine kleinere Kapazität als der 1., Jetzt möchte ich wissen wie sich die Spannung aufteilt.. Liegt nun an beiden 24 V trotz unterschiedlicher Kapazität ?
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: JPG) [nicht öffentlich]
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 17:12 Mo 21.11.2011 | | Autor: | leduart |
Hallo
am Anfang ist C! geladen mit Q=?; Ladung geht nicht verloren! am Ende ist die Spannung an C1 und C2 gleich.
Die Überlegungen reichen aus um alle Fragen zu beantworten.
24 V an beiden ist falsch, falls nicht C1=C2
Gruss leduart
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 17:16 Mo 21.11.2011 | | Autor: | chris.reg |
> am Anfang ist C! geladen mit Q=?; Ladung geht nicht
> verloren! am Ende ist die Spannung an C1 und C2 gleich.
> Die Überlegungen reichen aus um alle Fragen zu
> beantworten.
> 24 V an beiden ist falsch, falls nicht C1=C2
> Gruss leduart
Warum liegt dann nicht 24V an jedem Kondensator an ? Wenn der 1. mit 48V aufgeladen wird. ?>
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<Hallo
am Anfang ist C! geladen mit Q=?; Ladung geht nicht verloren! am Ende ist die Spannung an C1 und C2 gleich.
Die Überlegungen reichen aus um alle Fragen zu beantworten.
24 V an beiden ist falsch, falls nicht C1=C2
Gruss leduart >
Warum liegt dann nicht an jedem Kondensator 24 V an ? Kannst du mir vielleicht einen Rechenweg schildern ?
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(Antwort) fertig | | Datum: | 17:47 Mo 21.11.2011 | | Autor: | Infinit |
Hallo,
Wichtig ist, dass keine Ladung verlorengeht. Wenn Du jetzt noch den Zusammenhang zwischen Ladung, Kapazität und Spannung ansetzt, bist Du in einem Zweizeiler fertig.
Hier ist der Ansatz für den ersten Kondensator:
[mm] Q_1= C_1 \cdot U_1 [/mm]
Das ist die Ladung auf dem ersten Kondensator. Diese fließt nach Umlegen des Schalters solange auf C2 über, bis beide Spannungen gleich sind. Für den zweiten Kondensator gilt entsprechend:
[mm] Q_2 = C_2 \cdot U_2 [/mm]
U1 wird also kleiner, U2 wächst. Der Vorgang ist abgeschlossen, wenn beide Spannungen gleich sind. Bei welcher Spannung ist dies der Fall?
Viele Grüße,
Infinit
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> Hallo,
> Wichtig ist, dass keine Ladung verlorengeht. Wenn Du jetzt
> noch den Zusammenhang zwischen Ladung, Kapazität und
> Spannung ansetzt, bist Du in einem Zweizeiler fertig.
> Hier ist der Ansatz für den ersten Kondensator:
> [mm]Q_1= C_1 \cdot U_1[/mm]
> Das ist die Ladung auf dem ersten
> Kondensator. Diese fließt nach Umlegen des Schalters
> solange auf C2 über, bis beide Spannungen gleich sind.
> Für den zweiten Kondensator gilt entsprechend:
> [mm]Q_2 = C_2 \cdot U_2[/mm]
>
> U1 wird also kleiner, U2 wächst. Der Vorgang ist
> abgeschlossen, wenn beide Spannungen gleich sind. Bei
> welcher Spannung ist dies der Fall?
>
> Viele Grüße,
> Infinit
>
Ist das auch der Fall wenn beide kapazitäten unterschiedlich sind ?
Also pendelt es sich auf 24 V an jedem Kondensator ein und somit eine Gesamtspannung von 48 V ?
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(Antwort) fertig | | Datum: | 19:29 Mo 21.11.2011 | | Autor: | leduart |
Hallo
Nein, keine 24 V an beiden!!
Zur Vorstellung: stell dir den Kondensator C2 mit sehr grosser Kapazität vor, etwa 1000 mal die des C1
dann fliesst fast alle gespeicherte ladung auf C2. also vorher U=48V Q=C1*48V danach Q ist gleichgeblieben, die Kapazität aber jetzt C=1001*C1 also [mm] U=Q/C=C1*48/(C1*1001)\approx [/mm] 0,048V
an beiden.
Kannst du jetzt deinen Fall auch rechnen?
dass du bei parallel geschalteten kondensatoren die spannungen addierst ist schlimm" wo würdest du denn ein Instrument anschliessen, das einmal die beiden U misst, dann das gemeinsame?
Gruss leduart
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Also, so richtig verstanden habe ich es noch nicht, jetzt nocheinmal das genaue Beispiel meiner Aufgabe:
Ich habe eine Spannungsquelle von 48V an die ein C1 (1,2 Mikro F ) angeschlossen ist, wenn der Aufladevorgang abgeschlossen ist und somit 48 V am C1 anliegen, wird die Verbindung zur Spannungsquelle getrennt. Jetzt wird ein C2 (0,47 Mikro F ) in einen Kreis mit dem C1 angeschlossen. Meiner Meinung nach, lädt jetzt der C1 den C2 auf, und zwar solange bis sich beide auf 24 V eingependelt haben. Doch leider gibt es hier andere Meinungen, ich bitte um eine Rechnung mit diesen Werten sodass ich es nachvollziehen kann. Ein 'so ist das halt' reicht mir nicht.
Hinzu kommt noch, das bei der Spannungsquelle nur eine Leitung getrennt wird, die andere (untere) Leitung ist immernoch angeschlossen. Weiß nicht ob das eine Rolle spielt
Vielen Dank an die gute Hilfe !!
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Hallo!
> Also, so richtig verstanden habe ich es noch nicht, jetzt
> nocheinmal das genaue Beispiel meiner Aufgabe:
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> Ich habe eine Spannungsquelle von 48V an die ein C1 (1,2
> Mikro F ) angeschlossen ist, wenn der Aufladevorgang
> abgeschlossen ist und somit 48 V am C1 anliegen, wird die
> Verbindung zur Spannungsquelle getrennt. Jetzt wird ein C2
> (0,47 Mikro F ) in einen Kreis mit dem C1 angeschlossen.
> Meiner Meinung nach, lädt jetzt der C1 den C2 auf, und
> zwar solange bis sich beide auf 24 V eingependelt haben.
> Doch leider gibt es hier andere Meinungen, ich bitte um
> eine Rechnung mit diesen Werten sodass ich es
> nachvollziehen kann. Ein 'so ist das halt' reicht mir
> nicht.
Die entscheidenden Punkte wurden bereits genannt. Zunächst wird der Kondensator [mm] C_{1} [/mm] aufgeladen. Danach wird die Spannungsquelle abgetrennt und dann erst wird [mm] C_{2} [/mm] in die Schaltung integriert. Da sich in der resultierenden Kondensatorschaltung kein ohmscher Verbraucher befindet, bleibt die gesamte Ladung der Schaltung erhalten. Es gilt also Ladungserhaltung! Auch die erforderlichen Gleichungen wurden bereits genannt. Ich versuche es noch einmal auf eine ähnliche Weise. Man hat
[mm] Q_{Gesamt,vorher}=Q_{Gesamt,nacher}
[/mm]
[mm] \gdw{C_{Gesamt,vorher}}*U_{C_{1,vorher}}={C_{Gesamt,nacher}}*U_{C_{1,nacher}}
[/mm]
[mm] \gdw{U_{C_{1,nacher}}}=U_{C_{1,vorher}}*\bruch{C_{Gesamt,vorher}}{C_{Gesamt,nacher}}
[/mm]
> Hinzu kommt noch, das bei der Spannungsquelle nur eine
> Leitung getrennt wird, die andere (untere) Leitung ist
> immernoch angeschlossen. Weiß nicht ob das eine Rolle
> spielt
Nein, die Spannungsquelle gehört nach dem Öffnen des Schalters nicht mehr zur Schaltung, bzw. zum Schaltkreis.
> Vielen Dank an die gute Hilfe !!
Viele Grüße, Marcel
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