Startseite
Forum
Fragen
Suchen
Formeleditor
Über Uns
Registrieren
Login
FAQ
Suchen
Foren-Übersicht
->
Elektrik
Antwort schreiben
Benutzername
(du bist
nicht
eingeloggt!)
Titel
Nachrichtentext
Smilies
Weitere Smilies ansehen
Schriftfarbe:
Standard
Dunkelrot
Rot
Orange
Braun
Gelb
Grün
Oliv
Cyan
Blau
Dunkelblau
Indigo
Violett
Weiß
Schwarz
Schriftgröße:
Schriftgröße
Winzig
Klein
Normal
Groß
Riesig
Tags schließen
Schreibt eure Formeln hier im Board am besten mit Latex!
So gehts:
Latex-Kurzbeschreibung
|
Formeleditor
[quote="Harry Done"]Kann man das hier überhaupt so betrachten, dass die Energie vom Kondensator die gleiche bei der Quelle ist? Ist nicht nur nach dem Energieerhaltungssatz die Summe immer gleich, sie muss ja nicht Null sein. Das bedeutet doch nur, dass die "geladene" Energie einen bestimmten Wert hat und die "Entladungsenenergie" dann genau so groß ist. Kann man nicht lieber die potenzielle Energie aufschreiben und die Ladung suchen für die der Energieaufwand am geringsten ist (Lagrange). [latex]W_{pot}=UQ-\frac{1}{2}\frac{Q^2}{C}[/latex] Dann ist doch die minimale Energie bei: [latex]\frac{\partial W_{pot}}{\partial Q}=U-\frac{Q}{C}=0[/latex] und das führt zu:[latex]Q=UC[/latex] was doch für die Kapazität auch gilt.[/quote]
Optionen
HTML ist
aus
BBCode
ist
an
Smilies sind
an
BBCode in diesem Beitrag deaktivieren
Smilies in diesem Beitrag deaktivieren
Spamschutz
Text aus Bild eingeben
Alle Zeiten sind GMT + 1 Stunde
Gehe zu:
Forum auswählen
Themenbereiche
----------------
Mechanik
Elektrik
Quantenphysik
Astronomie
Wärmelehre
Optik
Sonstiges
FAQ
Sonstiges
----------------
Off-Topic
Ankündigungen
Thema-Überblick
Autor
Nachricht
schnudl
Verfasst am: 22. März 2007 14:14
Titel:
dermarkus hat Folgendes geschrieben:
Wenn man annimmt, dass der Vorwiderstand R=0 ist, dann bedeutet dass, dass zu jedem Zeitpunkt
gilt, weil die gesamte Spannung der Spannungsquelle immer am Kondensator abfällt. Dann ist die Energie
, die der Kondensator aufnimmt, gleich der Energie
, die die Spannungsquelle abgibt, nämlich
.
Die Spannungsquelle gibt aber an den Klemmen die Energie
ab !!! Das ist genau das Problem !
Nachtrag: In Wirklichkeit wird es neben der Kapazität C immer auch eine noch so kleine Induktivität L geben. Und dann gibt es kein Problem mehr, denn bei R=0 pendelt die Energie für immer und ewig zwischen C und L hin und her. Ansonsten hat man eine gedämpfte Schwingung, und die verbraucht eben Energie... Ich muss aber zugeben, dass ich es in allerletzter Konsequenz immer noch nicht verstanden habe ...
schnudl
Verfasst am: 22. März 2007 14:09
Titel:
Ich denke, jetzt habe ich erst dein Problem verstanden als ich die Reaktione der anderen las. Es gab schon ähnliche Beiträge hier, die immer darauf hinauslaufen, dass bei Umladevorgängen Energie verloren zu gehen scheint.
Die Spannungsquelle hat immer einen Innenwiderstand Ri, und die Aufladekurve ist
Die am Widerstand verbratene Arbeit ist
Das überraschende dabei ist, dass immer gleich viel Energie verloren geht wie im Kondensator gespeichert wird, egal wie gross R wirklich ist. Was der tiefere Sinn dahinter ist, vetrstehe ich jetzt aber eigentlich auch nicht.
Man sollte mal drüber nachdenken, ob es was mit dem Entropiesatz zu tun haben könnte (ich weiss, ist weit hergeholt, aber ...)
dermarkus
Verfasst am: 21. März 2007 23:51
Titel:
Schau oben noch mal genau hin: Ich habe da von zwei unterschiedlichen Fällen gesprochen, die zu den zwei unterschiedlichen Annahmen gehören.
Welche unserer beiden Annahmen von oben besser zutrifft, hängt von konkreten Fall ab, die Natur bestimmt nicht, dass immer die Hälfte der Energie verlorengeht. Wenn die Annahme R=0 viel besser erfüllt ist als die Annahme U_Q = konstant, dann werden die Wärmeverluste vernachlässigbar klein.
Eine reale Spannungsquelle kann nicht beliebig große Ströme liefern. Wenn man an eine reale Spannungsquelle einen zu kleinen Widerstand hängt, dann bricht die Spannung ein.
Deine Annahme einer konstanten Spannung auch bei einem sehr kleinen Vorwiderstand wird sich also mit realen Spannungsquellen nicht erfüllen lassen.
sir_dkay
Verfasst am: 21. März 2007 22:16
Titel:
hm .. interessant
das praktisch schon von der Natur vorgeschrieben wird, dass Wärmeverluste entstehen...
Wie sieht das dann bei Supraleitern aus? die würden sich ich ja dann trotz minimalen widerstandes schlagartig erhitzen?
dermarkus
Verfasst am: 21. März 2007 21:34
Titel:
Der Widerspruch tritt nur dann auf, wenn man zwei miteinander unvereinbare Annahmen macht: (Vorwiderstand = 0) und (Spannung der Spannungsquelle immer konstant).
Für das Verständnis hilft es hier, zwischen der Spannung am Kondensator
und der Spannung
an der Spannungsquelle zu unterscheiden. Und dementsprechend also auch zwischen der Energie, die die Spannungsquelle abgibt, und der Energie, die der Kondensator aufnimmt.
---------------------------------------
Wenn man annimmt, dass der Vorwiderstand R=0 ist, dann bedeutet dass, dass zu jedem Zeitpunkt
gilt, weil die gesamte Spannung der Spannungsquelle immer am Kondensator abfällt. Dann ist die Energie
, die der Kondensator aufnimmt, gleich der Energie
, die die Spannungsquelle abgibt, nämlich
.
Diesen Fall hat schnudl schon oben beschrieben.
------------------------------------------------------------
Wenn man annimmt, dass die Spannungsquelle immer die konstante Spannung
liefern kann, dann darf man den Vorwiderstand nicht vernachlässigen. Denn die Differenz
muss an eben diesem Vorwiderstand abfallen. Das heißt, wenn man einen Kondensator an einer Spannungsquelle auflädt, die während dem Aufladevorgang eine konstante Spannung liefert, dann geht die Hälfte der Energie, die die Spannungsquelle abgibt, in Form von Wärmeenergie im Vorwiderstand (oder im Widerstand des Zuleitungsdrahtes, der als Vorwiderstand dient) verloren.
Harry Done
Verfasst am: 21. März 2007 21:05
Titel:
Kann man das hier überhaupt so betrachten, dass die Energie vom Kondensator die gleiche bei der Quelle ist? Ist nicht nur nach dem Energieerhaltungssatz die Summe immer gleich, sie muss ja nicht Null sein.
Das bedeutet doch nur, dass die "geladene" Energie einen bestimmten Wert hat und die "Entladungsenenergie" dann genau so groß ist.
Kann man nicht lieber die potenzielle Energie aufschreiben und die Ladung suchen für die der Energieaufwand am geringsten ist (Lagrange).
Dann ist doch die minimale Energie bei:
und das führt zu:
was doch für die Kapazität auch gilt.
sir_dkay
Verfasst am: 21. März 2007 20:07
Titel:
ja die Kondensatorspannung is am anfang null,
aber die angelegte Spannung der Quelle is ja nich null.
Stell dir vor du schließt ne Batterie an nen Kondensator an oO
schnudl
Verfasst am: 21. März 2007 16:27
Titel: Re: wo geht die energie hin??
sir_dkay hat Folgendes geschrieben:
Die Quelle leistet aber hierbei die Arbeit W = Q * U = C* U²
Das stimmt eben nicht, sie leistet die halbe Arbeit. U ist während des Aufladevoganges ja keineswegs konstant, sondern ist anfangs Null, dann eben U, im Mittel U/2.
sir_dkay
Verfasst am: 21. März 2007 14:42
Titel: Kondensator: Wo geht die Energie hin?
Für die im Feld gespeicherte Energie im Kondensator gilt doch W = 1/2 C*U²
Die Quelle leistet aber hierbei die Arbeit W = Q * U = C* U²
wo geht also die andere hälfe hin? ( Idealer kondensator, kein vorwiderstand => keine wärmeverluste )[/latex]