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[quote="Airblader"]Ne, sorry, also eine Formel dafür fällt mir wirklich nicht ein ?( - und den anderen auch nicht. Ich werde morgen einfach mal unseren Lehrer fragen ;) Aber trotzdem ein großes Dankeschön :) air[/quote]
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Airblader
Verfasst am: 24. Feb 2008 21:27
Titel:
Okay, nochmal vielen Dank für deine Hilfe
Manchmal hab ich hier das Gefühl, dass du alleine aufm Physikerboard bist
air
dermarkus
Verfasst am: 24. Feb 2008 20:41
Titel:
Stimmt, du hast recht, denn das 0,5 ist ja kleiner als 1, damit ist dein Vorzeichen im Exponenten richtig.
Also stimmt das
Airblader hat Folgendes geschrieben:
Wobei wir für die Halbwertszeit wissen, dass
Und es muss heißen
und
mit
Airblader
Verfasst am: 24. Feb 2008 20:34
Titel:
Hi,
instinktiv hätte ich das Minus ja auch gesetzt, aber der Graph sieht dann total unsinnig aus. Dein U(t) ist ja die Spannung am Voltmeter und der Graph würde dann bei 5V beginnen und steigen - das kann ja wohl nicht sein, oder?
air
dermarkus
Verfasst am: 24. Feb 2008 16:44
Titel:
Airblader hat Folgendes geschrieben:
Wir haben nur
Wobei wir für die Halbwertszeit wissen, dass
Hast du da einfach noch ein Minus vor dem
vergessen? Dann bin ich einverstanden, und dabei ist
dann die am Voltmeter gemessene Spannung.
(Übrigens ist
.)
Dann könntet ihr ja einfach rechnen:
wobei
ja dann die Ladung auf dem Kondensator zum Zeitpunkt
ist, also die Ladung, die bis zum Zeitpunkt
aus der Spannungsquelle herausgekommen ist.
Airblader
Verfasst am: 24. Feb 2008 16:18
Titel:
Nein, wir hatten allgemein noch keine e-Fkt.
Wir haben nur
Wobei wir für die Halbwertszeit wissen, dass
air
dermarkus
Verfasst am: 24. Feb 2008 16:14
Titel:
Aber dass der Strom beim Aufladen eines Kondensators eine Exponentialfunktion
ist, das wisst ihr bereits, vermute ich da richtig? Kennt ihr auch schon die Formel für die Zeitkonstante
dieses Aufladevorgangs, und mögt ihr vor allem mal versuchen, diese Zeitkonstante mit Hilfe eurer Messkurve zu bestimmen?
Denn das Integral
auszurechnen, das dürfte für euch ja kein wirkliches Problem sein, oder?
Airblader
Verfasst am: 24. Feb 2008 15:47
Titel:
Ne, sorry, also eine Formel dafür fällt mir wirklich nicht ein
- und den anderen auch nicht.
Ich werde morgen einfach mal unseren Lehrer fragen
Aber trotzdem ein großes Dankeschön
air
dermarkus
Verfasst am: 24. Feb 2008 15:43
Titel:
Dann könnte es sein, dass ihr irgendwelche fertigen Formeln dafür nehmen sollt. Da weiß ich natürlich nicht, welche ihr da kennen oder nachschlagen können sollt.
(Dafür vermute ich andererseits, dass es für dich kein besonders großes Problem sein dürfte, mal die Differentialgleichung mit Hilfe von
und
aufzustellen, dann auszuprobieren, welche Exponentialfunktion I(t) diese Differentialgleichung erfüllt, wenn du sie einsetzt, und dann durch Integrieren die Energie zu bestimmen.
Dadurch würdest du dir die Sorte Formel, die ihr offenbar kennen oder nachschlagen können sollt, gleich selbst komplett herleiten
)
Airblader
Verfasst am: 24. Feb 2008 15:33
Titel:
Okay, dann is der Weg falsch.
Aber deine Wege mögen stimmen, aber sicher sind es nicht die gefragten, da wir keine DGLs lösen (DGLs hatten wir auch nicht).
Und mit Integrieren müssen wir das 100%ig nicht machen, da wir das nie so machen und er auch nichts in der Art gesagt hat.
air
dermarkus
Verfasst am: 24. Feb 2008 15:17
Titel:
Airblader hat Folgendes geschrieben:
Nachtrag:
Wie wäre folgendes:
Index "q" => "Quelle"
Index "k" => "Kondensator".
Dabei geht man davon aus, dass die Ladung, die die Quelle abgibt, eben die ist, die der Kondensator aufnimmt.
Vorsicht, dabei müsstest du aber darauf aufpassen, dass die Spannung am Kondensator während des Aufladens nicht konstant war. Wenn du mit
also die Spannung meinen solltest, die am Ende am Kondensator anliegt, dann ist das falsch. Wenn du eine Art "
" meinen solltest, dann könnte das, sinnvoll differentiell geschrieben und passend interpretiert, ein sinnvoller Ansatz für eine Rechnung werden; ich halte allerdings den anderen Weg, den ich eben skizziert habe, für einfacher und übersichtlicher.
dermarkus
Verfasst am: 24. Feb 2008 15:12
Titel:
Airblader hat Folgendes geschrieben:
die Spannung am Kondensator bei t=30s konnte ich aus der Messtabelle entnehmen (1,43 V).
Diese Spannung würde ich nicht der Messtabelle entnehmen, sondern der Kurve, die du erhältst, wenn du deine Messwerte in einem Diagramm aufträgst und mit einer geeigneten Kurve fittest. Also den Funktionswert dieser Kurve ablesen, nicht deinen einen Messwert, letzteres wäre ungenauer und würde all deine anderen Messwerte nicht mit nutzen.
Hast du schon die Differentialgleichung für diesen Aufladevorgang aufgestellt und gelöst, oder kennst du schon die Lösung
, die da herauskommen muss? (Ich glaube, wenn ich mich nicht irre, macht man so etwas im Theorieteil der Versuchsvorbereitung, um das Eingangstestat zu bestehen, vermute ich da richtig
?)
Die Energie in der b) würde ich durch Integrieren von
über die Zeit von 0 bis 30 s ausrechnen, nachdem ich das
als Funktion aufgestellt (und eventuelle Konstanten in dieser Funktionsgleichung aus den Messwerten bestimmt) habe.
Airblader
Verfasst am: 24. Feb 2008 15:01
Titel:
Nachtrag:
Wie wäre folgendes:
Index "q" => "Quelle"
Index "k" => "Kondensator".
Dabei geht man davon aus, dass die Ladung, die die Quelle abgibt, eben die ist, die der Kondensator aufnimmt.
air
Airblader
Verfasst am: 24. Feb 2008 14:44
Titel:
Okay
Also zuerst musste man die erwähnte Messtabelle machen.
Am Voltmeter wird die Spannung mit der Zeit eben immer geringer, am Kondensator geht sie immer mehr gegen 5V. Die Spannung am Kondnsator ist einfach 5V-Spannung am Voltmeter.
Nun sollte man zwei Fragen beantworten:
a) Wieviel Energie ist nach t=30s auf dem Kondensator vorhanden?
b) Berechne die bis zu diesem Zeitpunkt von der Quelle gelieferte Energie.
a) hab ich bereits mittels
.
Die Kapazität ist ja gegeben (8 uF) und die Spannung am Kondensator bei t=30s konnte ich aus der Messtabelle entnehmen (1,43 V).
Nur bei der b) weiß ich grad nicht wirklich, wie ich rangehen soll
air
Edit: Hier mal eine kleine nicht wirklich schöne Schaltskizze.
Unter dem Kondensator ist das Voltmeter und oben ist einfach ein Schalter.
dermarkus
Verfasst am: 24. Feb 2008 14:41
Titel:
Hm, magst du dann am besten mal ausführlicher aufschreiben, was du alles schon aufgestellt und herausgefunden hast? Ich habe nämlich glaube ich noch nicht so ganz erraten, auf welcher Stelle des Schlauches du eventuell stehen könntest
Da das Netzteil konstant 5V liefert, ist es hier sicher eine Spannungsquelle und keine Stromquelle.
Airblader
Verfasst am: 24. Feb 2008 13:51
Titel:
dermarkus hat Folgendes geschrieben:
Hast du es schon mit
probiert? Also Strom, der auf den Kondensator fließt, ist gleich der zeitlichen Änderung der Ladung auf den Kondensatorplatten?
Nunja, mit
verwendet man es ja, aber effektiv kommt man (bzw. ich) trotzdem nur auf obige Formel. Oder sehe ich grad was falsch?
Zitat:
Ich habe [...] die Spannung der Quelle (5V).
Meinst du eine Stromquelle oder eine Spannungsquelle?[/quote]
Gute Frage. Es dürfte eine Stromquelle sein, da wir für die Versorgung ein Netzgerät benutzt haben. Aber im Grunde benutzen wir die Begriffe wohl auch synonym...
air
dermarkus
Verfasst am: 24. Feb 2008 13:32
Titel:
Hast du es schon mit
probiert? Also Strom, der auf den Kondensator fließt, ist gleich der zeitlichen Änderung der Ladung auf den Kondensatorplatten?
Zitat:
Ich habe [...] die Spannung der Quelle (5V).
Meinst du eine Stromquelle oder eine Spannungsquelle?
Airblader
Verfasst am: 24. Feb 2008 11:08
Titel: Von Stromquelle gelieferte Energie
Hi,
irgendwie steh ich grad aufm Schlauch. Ich habe eine einfache Schaltung, bei der eine Stromquelle einen Kondensator lädt und davor ist einfach ein Voltmeter (mit einem 10 MegaOhm-Innenwiderstand).
Ich habe Kapazität d. Kondensators (8 uF), sowie die Spannung der Quelle (5V).
Nun gabs eine Messung der Spannung am Voltmeter in Abhängigkeit von der Zeit beim Aufladevorgang, woraus man natürlich auch die Spannung am Kondensator hat.
Nun soll ich erst die Energie berechnen, die nach 30s auf dem Kondensator ist (hab ich) und dann die Energie, die nach 30s von der Stromquelle geliefert wurde (um dann zu sagen, was mit der Differenz passiert ist).
Aber irgendwie steh ich auf dem Schlauch, wie ich die von der Quelle gelieferte Energie berechne. Der Ansatz läuft immer auf
raus, das Problem ist ja aber die Stromstärke
Wahrsch. steh ich nur total auf dem Schlauch, darum wärs nett, wenn mir jmd einen Tip geben könnte
air