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[quote="D2"][quote="ClickBox"]Du sprichst von einer "vorgeladenen Kapazität", verstehst du hier unter der Kapazität den Kondensator oder seine Kapazität selbst? Ich vermute du meinst einen vorgeladenen Kondensator??[/quote] Ich meine den Kondensator, welcher aufgeladen ist und so geschaltet, dass dieser seine aufgenomene Ladung nicht abgeben kann. Dadurch erwarte ich eine gewisse Versteifung, wenn zusätzlich eine Wechselspannung angelegt werden soll und weitere Ladungen auf die Platinen des Kondensators aufgebracht werden müssen um die abstoßende Kraft schon vorhandenen Ladungen zu überwinden. [quote="ClickBox"]Nimm als Beispiel für das Analogon in der Mechanik ein Federpendel das du um den Wert [latex]\Delta x[/latex] aus der Ruhelage auslenkst und zur Zeit t=0 sich selbst überlässt. Man hat eine Auslenkung, also [latex]x(0) = \Delta x[/latex] und eine Geschwindigkeit [latex]\dot{x}(0) = 0[/latex] gegeben. Dadurch werden Amplitude und Phase bestimmt. Was wären die Analoga im Schwingkreis?[/quote] Der Kondensator ist aufgeladen(Feder ist ausgelenkt) und wird an eine Spule(Masse der Feder) angeschlossen, es finden Eigenschwingungen statt. Dadurch werden Amplitude(Spannungshöhe bzw Auslenkung) und Phase(Zeitpunkt) bestimmt.[/quote]
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D2
Verfasst am: 27. Sep 2012 23:53
Titel:
Leonardo vom Winde hat Folgendes geschrieben:
ich habe deine Schaltung immer noch nicht verstanden. Wenn die Kondensatoren wie im Anhang aufgeladen wurden, hat die Ladung, bei idealen Bauteilen, keinerlei Einfluss. Wo soll jetzt aber der Verbraucher hin?
Um die Kondensatoren vollständig zu entladen braucht man 2 Verbraucher die je direkt parallel den Kondensatoren C1/C2 geschaltet werden.
Nicht desto trotz, die Ladungen sind
ohne zusätzlichen Verbraucher
noch da und erhöhen/erniedrigen(verdoppeln bzw. annulieren abwechseln wenn U =U1) die einzelne Spannungen an Kondensatoren. Diese zusätzliche Ladungen können über L nicht abfließen, aber meiner Meinung nach fließen dennoch durch die Induktivität L während der abklingenden Schwingung. Ob diese Ladunge zusätzlichen Einfluss auf Eigenfrequenz der Schaltung ausüben will ich diskutieren.
Leonardo vom Winde
Verfasst am: 27. Sep 2012 20:52
Titel:
Nabend,
ich habe deine Schaltung immer noch nicht verstanden. Wenn die Kondensatoren wie im Anhang aufgeladen wurden, hat die Ladung, bei idealen Bauteilen, keinerlei Einfluss. Wo soll jetzt aber der Verbraucher hin?
Grüße Leo
D2
Verfasst am: 27. Sep 2012 17:10
Titel:
Leonardo vom Winde hat Folgendes geschrieben:
Nach anschließen des Verbrauchers an C1 entlädt sich dieser komplett und nicht nur zur Hälfte. C2 ist über die Spule gleichstrommäßig parallel geschaltet und wird genauso entladen.
Wenn die Batterie U1 entfernt wird, dann können weder C1 noch C2 sich entladen. Um beide Kondensatoren zu entladen braucht man 2 Verbraucher die je parallel den Kondensatoren C1 bzw. C2 angeschlossen sind. Die Spule L ist kein Verbraucher in diesem Sinne.
Leonardo vom Winde hat Folgendes geschrieben:
Durch den Strom durch die Spule wird der Schwingkreis zum schwingen angeregt und überlagert den Entladestrom. Das geht solange bis der Verbraucher die Kondensatoren leer genuckelt hat. Die Frequenz wird bestimmt durch die Kondensatoren und die Spule, unabhängig von der Startspannung.
Beide Kondensatoren sind auf Spannung U1 aufgeladen aber mit einem entgegengesetzten Sinn, so dass A und B positiv ( gegenüber gemeinsamer Verbindung zw. den Kondensatoren) geladen sind. U1-U1 =0.
Entladestrom von beiden Kondensatoren kann nur von der Ladungen von der Spannungsquelle U stammen die über Widerstand R,
zusätzlich
auf Reihenkondensator C1/C2 übertragen waren. Die aufgebrachte Ladungen von der Batterie U1 können den Kondensator bei einem abklingenden Schwingungsvorhang über Spullle L "niemals" verlassen.
Die Startspannung kann auf einem Kondensator 0 Volt betragen, auf dem anderen Kondensator 2*U1(wenn U =U1 ist)
Die Energie wird umgepumpt C2,L,C1,L,C2 ... usw.
Leonardo vom Winde
Verfasst am: 27. Sep 2012 15:22
Titel:
Mahlzeit,
wenn man von idealen Bauteilen aus geht wird keine "Versteifung" eintreten. Nach öffnen der Schalter passiert erst mal gar nichts, keine Entladung und keine Schwingung. Nach anschließen des Verbrauchers an C1 entlädt sich dieser komplett und nicht nur zur Hälfte. C2 ist über die Spule gleichstrommäßig parallel geschaltet und wird genauso entladen. Durch den Strom durch die Spule wird der Schwingkreis zum schwingen angeregt und überlagert den Entladestrom. Das geht solange bis der Verbraucher die Kondensatoren leer genuckelt hat. Die Frequenz wird bestimmt durch die Kondensatoren und die Spule, unabhängig von der Startspannung.
Bei realen Bauteilen kann es anders aussehen. Zum Beispiel hat das Dielektrikum von Keramischen Kondensatoren einen Piezoeffekt. Das heißt hohe Spannung vermindert die Kapazität. Die Frequenz in deiner Schaltung hat also zu Beginn einen höhere Frequenz haben als zum Schluss.
Steife Grüße Leo
D2
Verfasst am: 27. Sep 2012 11:42
Titel:
"Ich meine den Kondensator, welcher aufgeladen ist und so geschaltet, dass dieser seine aufgenomene Ladung nicht abgeben kann."
ClickBox hat Folgendes geschrieben:
Jetzt weiss ich auch was du mit dieser "Versteifung" meinst
Unabhängig davon ob das praktisch überhaupt möglich ist..
Möglich was, die Ladung draufpacken?
Es ist möglich A und B verbinden, beide Kondensatoren aufladen, A, B und die Batterie U1 von einander trennen, zw. A und B ist Potenzial 0, aber der Tandemkondensator C1C2 ist trotzdem aufgeladen und kann 1/2 seiner gespeicherten Energie jederzeit abgeben, wenn anstatt der Batterie mit Spannung U1 ein Verbraucher angeschlossen wird.
ClickBox
Verfasst am: 27. Sep 2012 11:09
Titel:
Zitat:
Ich meine den Kondensator, welcher aufgeladen ist und so geschaltet, dass dieser seine
aufgenomene Ladung nicht abgeben kann.
Jetzt weiss ich auch was du mit dieser "Versteifung" meinst
Unabhängig davon ob das praktisch überhaupt möglich ist, würde tatsächlich die Frequenz steigen, also eine "Versteifung"
eintreten.
Der Kondensator mit Kapazität C kann Bauartbedingt nur eine Gewisse Ladung Q aufnehmen. Ist er schon mit einer Ladung Q' vorgeladen kann er bei gleicher Spannung U nur noch eine Restladung Q'' aufnehmen:
Q - Q' = Q''
Also gilt für die effektive Kapazität
C'' = Q''/U < C = Q/U
Der Kondensator ist also schneller geladen, wodurch die Frequenz der Schwingung erhöht wird.
edit: Mir fällt gerade auf, das dies nur in der einen Richtung der Fall wäre, schwingt der Kreis nämlich zurück, vergrößert sich die Kapazität, da die Ladung dann negativ wäre und
Q - Q' = Q'' > Q
D2
Verfasst am: 26. Sep 2012 19:58
Titel:
ClickBox hat Folgendes geschrieben:
Du sprichst von einer "vorgeladenen Kapazität", verstehst du hier unter der Kapazität den Kondensator oder seine Kapazität selbst? Ich vermute du meinst einen vorgeladenen Kondensator??
Ich meine den Kondensator, welcher aufgeladen ist und so geschaltet, dass dieser seine aufgenomene Ladung nicht abgeben kann. Dadurch erwarte ich eine gewisse Versteifung, wenn zusätzlich eine Wechselspannung angelegt werden soll und weitere Ladungen auf die Platinen des Kondensators aufgebracht werden müssen um die abstoßende Kraft schon vorhandenen Ladungen zu überwinden.
ClickBox hat Folgendes geschrieben:
Nimm als Beispiel für das Analogon in der Mechanik ein Federpendel das du um den Wert
aus der Ruhelage auslenkst und zur Zeit t=0 sich selbst überlässt.
Man hat eine Auslenkung, also
und eine Geschwindigkeit
gegeben. Dadurch werden Amplitude und Phase bestimmt.
Was wären die Analoga im Schwingkreis?
Der Kondensator ist aufgeladen(Feder ist ausgelenkt) und wird an eine Spule(Masse der Feder) angeschlossen, es finden Eigenschwingungen statt. Dadurch werden Amplitude(Spannungshöhe bzw Auslenkung) und Phase(Zeitpunkt) bestimmt.
Leonardo vom Winde
Verfasst am: 25. Sep 2012 22:00
Titel:
Nabend,
ich weiß nicht was ein "versteifter Kondensator" sein soll.
Wenn ideale Kondensatoren zusammen geschaltet werden hat man nur eine Kapazität, wenn allerdings zwei unterschiedliche reale Kondensatoren zusammen geschaltet werden, kann es zu Phasenunterschieden kommen. Als Beispiel zwei mit unterschiedlichen ESR.
Grüße Leo
ClickBox
Verfasst am: 25. Sep 2012 21:34
Titel:
Du sprichst von einer "vorgeladenen Kapazität", verstehst du hier unter der Kapazität den Kondensator oder seine Kapazität selbst? Ich vermute du meinst einen vorgeladenen Kondensator?
Nimm als Beispiel für das Analogon in der Mechanik ein Federpendel das du um den Wert
aus der Ruhelage auslenkst und zur Zeit t=0 sich selbst überlässt.
Man hat eine Auslenkung, also
und eine Geschwindigkeit
gegeben. Dadurch werden Amplitude und Phase bestimmt.
Was wären die Analoga im Schwingkreis?
D2
Verfasst am: 25. Sep 2012 20:38
Titel:
Ich arbeite gerne mit Anologien.
In der Mechanik wird die Induktivität L durch Masse m ersetzt,
die Kapazität C durch eine Feder mit Federkonstante D.
Die vorgeladene Kapazität C entspricht einer Feder deren Windungen
an einer Stelle gestaucht und auf einer anderen Stelle außeinander gezogen sind.
Ändert sich dann ihre mittlere Federkonstante D, wenn sich die ursprüngliche
Länge der Feder nicht verändert hat?
ClickBox
Verfasst am: 25. Sep 2012 16:44
Titel:
Die Frequenz ist keine Funktion der Ladung.
Wenn man die DGL dazu aufstellt und löst und eine Ladung und einen Strom zu einem gewissen Zeitpunkt gegeben hat, dann bekommt man eine spezielle Lösung der DGL, dh. mit Phasenverschiebung und Gesamtladung.
D2
Verfasst am: 25. Sep 2012 14:27
Titel: Vorgeladener Kondensator in einem LC Schwingkreis
Meine Frage:
Wenn Kondensatoren vorgeladen werden, verändern dann diese ihre eigene Schwingfrequenz f0 wenn solche Kondensatoren C1=C2 an einer Induktivität L und einer Wechselspannungsquelle angeschlossen werden?
C ges = C1 / 2
Meine Ideen:
Wahrscheinlich nicht, aber vielleicht findet doch eine "Versteifung"
statt? Immerhin ist so ein Kondensator niemals leer. Vielleicht findet eine Phasenverschiebung statt,
da Nullpunk, wann der Kondensator C ges vollständig leer ist verschoben ist?