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[quote="schnudl"]Ich verstehe nicht, was du unter [i]Gesamtladung[/i] verstehst, zumal dies in der Aufgabe weder gefragt noch benötigt wird... ?( Brauchst du das für die Aufgabe, oder ist es eine "Extraüberlegung"?[/quote]
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erkü
Verfasst am: 15. Sep 2008 17:09
Titel:
questionposer hat Folgendes geschrieben:
ok danke für die erklärung. nach welchen kriterien wählt man sich denn die Messpunkte aus? Warum habe ich nicht wieder A B genommen anstatt A' B?
Hi,
nach der Aufladung betrachtet man sich die Schaltung unter dem Gesichtspunkt, an welchen Kondensatoren die Spannungen gleich sind (nach Betrag und Richtung) und damit die Ladungen gleichsinnig sind.
Wie bereits gesagt, ist die Spannung an C1 (= 225 V) der Spannung an C3 (= 300 V) entgegengesetzt, so dass die resultierende Spannung über die Serienschaltung von C1 und C3 gleich 75 V ist. (75 V zwischen den Punkten A' und B)
Diese Spannung ist gleich der Spannung über C4 sowie der dazu parallel liegenden Serienschaltung von C2||C5 und C6||C7. Die Ladungen über die einzelnen Kondensatorzweige addieren sich zur Gesamtladung (12 mC).
Ciao erkü
questionposer
Verfasst am: 15. Sep 2008 16:03
Titel:
ok danke für die erklärung. nach welchen kriterien wählt man sich denn die Messpunkte aus? Warum habe ich nicht wieder A B genommen anstatt A' B?
schnudl
Verfasst am: 14. Sep 2008 20:42
Titel:
erkü hat Folgendes geschrieben:
Die resultierende Spannung zwischen A' und B beträgt 75 V = 300 V - 225 V. Diese Spannung teilt sich auf die Serienschaltung von C1 und C3 wie folgt auf:
an C1 ist
U1 = 15 V
und
an C3 ist
U3 = 60 V
.
Versteh ich nun eigentlich nicht. Ich dachte
questionposer hat Folgendes geschrieben:
Die von mir berechneten Spannungen sind folgende (entsprechen auch der Musterlösung):
zu 3.4
U_1 = 225V
U_2 = 18,75V
U_3 = 300V
U_4 = 75V
U_5 = 18,75V
U_6 = 56,25V
U_7 = 56,25V
???
erkü
Verfasst am: 14. Sep 2008 19:18
Titel:
questionposer hat Folgendes geschrieben:
...
@erkü
Diese 12mAs haben sie auch in der Lösung angeben und mir war bzw ist noch nicht ganz klar, wie diese zustande kommen.
Kann mir jemand nochmal sagen, in welchen Fällen das Prinzip der Ladungserhaltung gilt? Wir habens nicht großartig besprochen, uns wurde nur gesagt, ja, Prinzip der Ladungserhaltung sagt aus, Ladung bleibt konstant. Daher hab ich daraus geschlossen, die 15mAs gelten vorher wie nachher und beim Entladen der Kondensatoren C6 und C7 verteilt deren Teilladung sich auf das restliche Netzwerk.
...
Hi,
die Differenz von 15 mAs - 12 mAs = 3 mAs ergibt sich durch die unterschiedlichen (Meß-)Punkte A und A'. Im Punkt A liegt C3 parallel zum Rest der Schaltung. Die Ladungsmenge von C3 (Punkte A und B) beträgt 12,5 µF * 300 V = 3750 µC.
Beim Punkt A' liegen C1 und C3 in Serie. Die resultierende Spannung zwischen A' und B beträgt 75 V = 300 V - 225 V. Diese Spannung teilt sich auf die Serienschaltung von C1 und C3 wie folgt auf:
an C1 ist U1 = 15 V und
an C3 ist U3 = 60 V.
Die Ladungsmenge über diese Serienschaltung der Kondensatoren ist also Q3 = 60 V * 12,5 µF = 750 µC und damit um 3000 µC kleiner als im obigen Fall beim Punkt A.
Mit einem Ladungsmeßgerät würde also zwischen A und B eine Ladung von 15 mC gemessen und zwischen den Punkten A' und B dagegen nur eine Ladung von 12 mC.
Mit dem Strom durch R3 werden C1 und C3 umgeladen.
Die Gesamtladung von 12 mC zwischen den Punkten A' und B bleibt erhalten.
Ciao erkü
dermarkus
Verfasst am: 14. Sep 2008 00:06
Titel:
questionposer hat Folgendes geschrieben:
Laut Schnudl ist ja die Gesamtladung im entladenen Zustand 0, da |-Q|=|Q+|.
Im geladenen Zustand normalerweise auch
questionposer hat Folgendes geschrieben:
In einem Kondensator tragen beide Platten die gleiche Ladungsmenge, eine halt positive, die andere negative.gibt man dann nur eine Seite an?
Ja
Das "Q des Kondensators", das man normalerweise hinschreibt, würde ich im allgemeinsten Fall als "der Betrag der Hälfte der Differenz der Ladungen auf den beiden Kondensatorplatten dieses Kondensators" bezeichnen. Einverstanden?
questionposer
Verfasst am: 13. Sep 2008 19:48
Titel:
@schnudl
Wenn du 2 Kondesatoren parallel hast.C1 = 2F und C2=3F. Es liegt eine Spannung von 100V an. Die Ersatzkapazität ist C12=5F.Diese Ersatzkapazität trägt die Ladung Q12=Cers*U = 5F*100V = 500As
Analog dazu meinte ich für das gegebene Netzwerk die Gesamtladung. Durch die Spannungsquelle wurde dem zuvor entladenen Netzwerk die Gesamtladung 15mAs zugeführt.
Und durch das Entladen von C6 und C7 passiert ja was mit der Ladung (was passiert mit ihre genau?), wie groß ist nun diese ehemalige Ladung von 15mAs.
@derMarkus
da hast du mich wirklich erwischt. hab vorher noch garnet drüber nachgedacht.Laut Schnudl ist ja die Gesamtladung im entladenen Zustand 0, da |-Q|=|Q+|. Wenn ich so überlege, kommen mir mehrere Gedanken. In einem Kondensator tragen beide Platten die gleiche Ladungsmenge, eine halt positive, die andere negative.gibt man dann nur eine Seite an?ich weiss es nicht
@erkü
Diese 12mAs haben sie auch in der Lösung angeben und mir war bzw ist noch nicht ganz klar, wie diese zustande kommen.
Kann mir jemand nochmal sagen, in welchen Fällen das Prinzip der Ladungserhaltung gilt? Wir habens nicht großartig besprochen, uns wurde nur gesagt, ja, Prinzip der Ladungserhaltung sagt aus, Ladung bleibt konstant. Daher hab ich daraus geschlossen, die 15mAs gelten vorher wie nachher und beim Entladen der Kondensatoren C6 und C7 verteilt deren Teilladung sich auf das restliche Netzwerk.
Ich hoffe man sieht jetzt mein Problem? Ich hab schon an mehreren Stellen nachgefragt, mal heißt esm nein, die Ladungs wird in Wärme umgesetzt, mal heißt nein, die Ladungs bleibt konstant, und nur die Energie wird im Widerstand zu wärme umgewandelt oder die Ladung neutralisiert sich beim Entladen also kann die zum Gesamtsystem nicht hinzugezählt werden.
erkü
Verfasst am: 13. Sep 2008 15:04
Titel:
Hi,
das System der Kondensatoren nimmt bei der Aufladung eine Ladungsmenge von Q = 15 mAs auf, bezüglich der Punkte A-B.
Bezüglich der Punkte A' (oberer Anschluß von C4) und B beträgt die Ladung 12 mAs (wg. U3 - U1 = U4 = 75 V). Bei geschlossenem Schalter S2 ergibt sich damit die Spannung Uges = Qges / Cges = ca. 31,2 V (Cges = 385 µF bei geschlossenem Schalter S2). D.h., es gilt jetzt U3 - U1 = 31,2 V.
Die geänderte Spannungsdifferenz U3 - U1 wird durch die Umladung der Kondensatoren C1 und C3 mit dem Strom durch R3 erreicht.
Ciao erkü
dermarkus
Verfasst am: 12. Sep 2008 23:52
Titel:
@questionposer:
Ich glaube, du vergisst in deinen bisherigen Überlegungen einfach immer nur die Ladung auf der jeweils zweiten Kondensatorplatte eines Kondensators.
Preisfrage:
Nehmen wir mal einen einzigen Kondensator. Und sagen wir mal, dass du von dem ausgerechnet hast, dass seine Ladung gleich
ist. Was bedeutet das für diesen Kondensator?
A) Die Gesamtladung auf diesem Kondensator beträgt 100 nC
B) Auf der einen Kondensatorplatte sitzen + 100 nC, auf der anderen Kondensatorplatte sitzen -100 nC, deshalb ist die Gesamtladung auf diesem Kondensator insgesamt Null.
Kleiner Tipp zum Lösen der Preisfrage:
schnudl hat Folgendes geschrieben:
Normalerweise ist die Gesamtladung anfangs Null, da du gleich viele negative wie positive Ladungen an den jeweils gegenüberliegenden, aufgeladenen Platten hast.
schnudl
Verfasst am: 12. Sep 2008 20:20
Titel:
Leider kann ich dir immer noch nicht folgen... was ist das Q(ges)?
Wo
soll es sitzen? Du hast 7 Unbekannte, q1...q7, also brauchst du 7 Gleichungen um die zu bestimmen. Du hast definitiv 2 Knotengleichungen (zb an beiden Seiten von C1) und wenn du noch drei Maschen dazunimmst und weisst, dass q6=q7 = 0 ist, so MUSST du das Gleichungssystem mit Unbekannten lösen. Ich sehe nicht, wie man diesen Aufwand auf eine einzige Gleichung oder Ersatzgrösse Q(ges) reduzieren könnte. Die Kirchhoffschen Gesetze reichen aus; man muss hier nicht irgendwelchen Spekulationen verfallen.
questionposer
Verfasst am: 12. Sep 2008 18:18
Titel:
ja ok, mir gehts jetzt aber nicht speziell um diese aufgabe, sondern um das allgemeine verständnis, wo die Ladung dann hingeht...
was ist dann also mein Qges?
schnudl
Verfasst am: 12. Sep 2008 17:47
Titel:
Ich würde hier einfach 5 Gleichungen mit 5 Unbekannten U1' ... U5' aufstellen und lösen. U6 = U7 = 0 ist sowieso klar.
questionposer
Verfasst am: 12. Sep 2008 16:27
Titel:
naja beides eigentlich.
Ich wollte die Ersatzkapazität C_12345 (ohne C_67) berechnen und dann die Gesamtspannnug ermitteln, um weiter über den Spannungsteiler etc die restlichen Spannungen rauszubekommen:
Uges = Q_ges / C_12345
Dieses Q_ges brauch ich halt...ich weiss aber nicht ob die ehemalige Ladung von C_67 dazugerechnet wird oder nicht.
schnudl
Verfasst am: 12. Sep 2008 15:43
Titel:
Ich verstehe nicht, was du unter
Gesamtladung
verstehst, zumal dies in der Aufgabe weder gefragt noch benötigt wird...
Brauchst du das für die Aufgabe, oder ist es eine "Extraüberlegung"?
questionposer
Verfasst am: 12. Sep 2008 10:13
Titel:
Also wird die "neutralisierte" Ladung nicht mehr zur Ladung des Gesamtsystems mitgezählt? Es findet keine Umverteilung statt?
Nehmen wir mal einfach als Bspaufgabe folgende:
http://www.abload.de/img/kondensatorw9t.jpg
Die von mir berechneten Spannungen sind folgende (entsprechen auch der Musterlösung):
zu 3.4
U_1 = 225V
U_2 = 18,75V
U_3 = 300V
U_4 = 75V
U_5 = 18,75V
U_6 = 56,25V
U_7 = 56,25V
Zu 3.5:
Die dem System zugeführte Ladung war meiner Meinung nach 15mC, da ich auf die Ersatzkapazität von Cab = 50µF kam und Uab = 300V
Qvorher = Cab * Uab = 15mC
Durch das schließen von S2 sind C6 und C7 parallel zu R3, d.h. sie entladen sich.
Muss ich jetzt für die Gesamtladung von diesem Qvorher die neutralisierte Ladung von C6 und C7 abziehen?
Also quasi
schnudl
Verfasst am: 12. Sep 2008 07:40
Titel:
Die Ladungen gleichen sich einfach aus: Normalerweise ist die Gesamtladung anfangs Null, da du gleich viele negative wie positive Ladungen an den jeweils gegenüberliegenden, aufgeladenen Platten hast. Durch den Widerstand kommt es nun zu einem Ladungsausgleich, wobei im erreichten Endzustand, dem ungeladenen Zustand, die Summe natürlich wieder Null ist.
questionposer
Verfasst am: 11. Sep 2008 19:29
Titel: Kondensatorladung
Hallo,
laut dem Satz der Ladungserhaltung geht ja Ladung nie verloren. Was passiert denn wenn ich ein Netzwerk aus geladenen Kondensatoren hab (es gibt keine strom/spannungsquelle) und zu einem der Kondensatoren einen Parallelwiderstand anschließe. Die in diesem gespeicherte Energie wird über dem Widerstand in Wärmeenergie umgewandelt. Was passiert mit der Ladung dieses Kondensators? Verteilt diese sich auf die restlichen Kondensatoren um, sodass die Gesamtladung konstant bleibt oder darf ich diese Ladung zu weiteren Berechnung von sich einstellende Spannungen etc nicht mehr einkalkulieren?
Ich hab schon divereses gehört. Die einen sagen, die Ladung darfst du nicht mehr zur Gesamtladung hinzuzählen, die anderen sagen, nee, Ladung bleibt immer konstant.
Ich bitte um ne Aufklärung, da ich nächste woche meine Klausur schreibe.
vielen dank