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155
Anmeldungsdatum: 16.12.2007
Beiträge: 15
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 155 Verfasst am: 16. März 2008 21:14 Titel: Q in Kondensator-Schaltung (einfach) ! |
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Ich habe folgende Schaltung,
alle Kondensatoren sind gleich:
 http://img405.imageshack.us/img405/7540/unbenanntal3.jpg
Angenommen anfangs ist nur der untere Kondensator geladen,
dann wird der Schalter geschlossen (die beiden oben sind nun parallel zum unteren, warum parallel weiss ich nicht, steht so im Buch).
Verteilt sich jetzt die Ladung gleichmäßig auf die 3 Kondensatoren ?
Fließt die Ladung im Kreis, wo fließt sie ab ?
Sind die Kondensatoren irgendwann ungeladen ?
MFG |
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pressure
Anmeldungsdatum: 22.02.2007
Beiträge: 2496
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| pressure Verfasst am: 17. März 2008 09:13 Titel: |
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Hast du dir denn schon selber Gedanken zu der Aufgabe gemacht ? - Wenn ja welche ? |
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155
Anmeldungsdatum: 16.12.2007
Beiträge: 15
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| 155 Verfasst am: 17. März 2008 10:14 Titel: |
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Natürlich habe ich mir Gedanken gemacht,
ich wäre aber über klare Aussagen sehr erfreut !
Meiner Meinung nach,
teilt sich die Ladung Q dann auf die 3 Kondensatoren auf,
jedoch nicht 1:1:1, weil ja eine Parallelschaltung vorliegt ...
Verhältnismäßig eben ...
?
MFG |
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pressure
Anmeldungsdatum: 22.02.2007
Beiträge: 2496
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| pressure Verfasst am: 17. März 2008 10:50 Titel: |
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Da du eine klare Aussag willst:
Nach meiner Meinnung würde sich 1/3 der Ladung an den beiden in Reihe geschalteten Kondensatoren sammeln. 2/3 bleibt am unteren Kondensator. |
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155
Anmeldungsdatum: 16.12.2007
Beiträge: 15
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| 155 Verfasst am: 17. März 2008 11:08 Titel: |
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Okay, danke,
wie würde sich sowas aber entladen ?
Man bräuchte ja eine Quelle, wo die Ladung abfließen kann ...
EDIT:
Geht auch dass der untere 50 % Q hat und die beiden oberen jeweils 25 % ?! |
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pressure
Anmeldungsdatum: 22.02.2007
Beiträge: 2496
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| pressure Verfasst am: 17. März 2008 11:17 Titel: |
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Entladen würde sich sowas nur über die Luft. Aber wenn du von einem idealen Kondensator ausgehst eigentlich nie.
Deine andere Antwort würde nicht gehen. Du musst für die Lösung die beiden oberen Kondensatoren durch einen Ersatzkondensator ersetzt, deren Kapaziät nur noch die Hälfte ist. Damit folgt, dass die Ladungen auf diesen auch nur die Hälfte ist im Vergleich zu dem unteren Kondensator. Damit hast du 2/3 der Ladung an dem unteren und 1/3 verteilt auf die beiden Oberen Kondensatoren. |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 17. März 2008 12:14 Titel: |
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Mit der Überlegung, wie sich die Ladung zwischen den Kondensatorplatten hin- und herbewegt, komme ich auf ein anderes Resultat.
Nämlich, dass sich die Ladung einer Kondensatorplatte des unteren Kondensators nach dem Schließen des Schalters nicht auf drei, sondern auf jeweils zwei Kondensatorplatten verteilt. Und dass zwischen den beiden Kondensatorplatten oben etwas Ladung fließt.
Damit bekomme ich an allen drei Kondensatoren als Endergebnis eine Ladung von Q/2 . |
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isi1
Anmeldungsdatum: 03.09.2006
Beiträge: 2902
Wohnort: München
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| isi1 Verfasst am: 17. März 2008 12:43 Titel: |
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| dermarkus hat Folgendes geschrieben: | Mit der Überlegung, wie sich die Ladung zwischen den Kondensatorplatten hin- und herbewegt, komme ich auf ein anderes Resultat.
Nämlich, dass sich die Ladung einer Kondensatorplatte des unteren Kondensators nach dem Schließen des Schalters nicht auf drei, sondern auf jeweils zwei Kondensatorplatten verteilt. Und dass zwischen den beiden Kondensatorplatten oben etwas Ladung fließt.
Damit bekomme ich an allen drei Kondensatoren als Endergebnis eine Ladung von Q/2 . |
Er (155) stellt ja die Bedingung, dermarkus: 'Alle drei Kondensatoren sind gleich'.
In diesem Fall sind die Kondensatorladungen nicht gleich nach der Formel
Q = C * U
Und da die oberen Kondensatoren nur U/2 haben, ist deren Ladung auch jeweils nur halb so groß wie die des unteren nach der Verbindung.
Anders ausgedrückt:
Der untere Kondensator verliert 1/3 seiner anfänglichen Ladung
Die beiden oberen haben je 1/3 der anfänglichen Ladung
Zusammen also 4/3 der anfänglichen Ladung.
Noch eine Frage: Wo bleibt die fehlende Energie?
_________________
Grüße aus München, isi •≡≈ ¹₁₂½√∠∞±∫αβγδεηκλπρσφω ΔΣΦΩ |
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pressure
Anmeldungsdatum: 22.02.2007
Beiträge: 2496
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| pressure Verfasst am: 17. März 2008 12:59 Titel: |
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| isi1 hat Folgendes geschrieben: |
Die beiden oberen haben je 1/3 der anfänglichen Ladung
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Ich würde er sagen, dass die oberen Zusammen 1/3 der Ladung haben. |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 17. März 2008 13:17 Titel: |
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Danke, isi, für den Korrekturhinweis 
In meiner Überlegung, die Ladungen zwischen den Kondensatoren hin- und herzuschieben, habe ich einen Fehler gemacht, da ich nicht gemerkt hatte, dass meine Überlegungen nicht zu der Maschenregel passen (bei meiner Überlegung oben würde die Summe der Spannungen in der Masche der drei Kondensatoren nicht Null ergeben).
Zum Beispiel aus dieser Maschenregel U1+U2 = U3 und der Symmetrie zwischen den beiden oberen Kondensatoren U1=U2 folgt dann direkt U1=U2=(U3)/2, also deine Bemerkung
| isi1 hat Folgendes geschrieben: |
Und da die oberen Kondensatoren nur U/2 haben
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| Zitat: |
Noch eine Frage: Wo bleibt die fehlende Energie? |
Darf ich raten? Die meiste überschüssige Energie wird im Funken beim Schließen des Schalters verbraten, ein kleiner Teil wird benötigt, um den Umladestrom durch die Leitungen mit ihrem kleinen Ohmschen Widerstand fließen zu lassen.
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//edit: (Habe meinen Doppelpost in einen zusammengepackt:)
| pressure hat Folgendes geschrieben: | | isi1 hat Folgendes geschrieben: |
Die beiden oberen haben je 1/3 der anfänglichen Ladung
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Ich würde er sagen, dass die oberen Zusammen 1/3 der Ladung haben. |
Ich denke, da hast du die Q/3 vergessen, die zwischen den beiden oberen Kondensatoren fließen müssen, damit auf jeder Kondensatorplatte jeweils dieselbe Ladung mit entgegengesetztem Vorzeichen sitzt wie auf der anderen Kondensatorplatte desselben Kondensators.
Diese Q/3 sind auch der Grund, warum Isis (4/3)Q größer sind als die anfängliche Ladung Q auf dem unteren Kondensator.
Zuletzt bearbeitet von dermarkus am 17. März 2008 13:27, insgesamt 2-mal bearbeitet |
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pressure
Anmeldungsdatum: 22.02.2007
Beiträge: 2496
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| pressure Verfasst am: 17. März 2008 13:26 Titel: |
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Da hast du wohl recht.
EDIT:
Mal eine dumme Frage. Liegt eigentlich an jeder Seite des Kondensators die Ladung Q, also -Q und +Q oder liegt auf der einen Seite -Q/2 und auf der anderen Seite +Q/2 an. Wobei Q die Ladung ist die aus
folgt.
Letzteres oder ?  |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 17. März 2008 14:25 Titel: |
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Nein, ersteres.
Das Q aus C=Q/U ist das Q, was als +Q auf der einen und als -Q auf der anderen Kondensatorplatte drauf ist. |
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