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cajo
Anmeldungsdatum: 27.02.2009
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 cajo Verfasst am: 27. Feb 2009 14:21 Titel: Kondensator |
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Hi,
ich hab Probleme mit folgender Aufgabe:
Sie verbinden die beiden Anschlüsse eines Kondensators mit der Kapazität  und einer Anfangsspannung von  über einen Widerstand R = 10 Ohm.
a) Welche Ladung Q trägt der Kondensator am Anfang?
b) Welcher Strom  fließt am Anfang?
c) Wie ändert sich die Spannung am Kondensator als Funktion der Zeit?
d) Nach welcher Zeit ist die Spannung auf U = 50 V abgefallen?
Wäre nett, wenn ihr mir helfen könntet. |
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wishmoep
Anmeldungsdatum: 07.09.2008
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| wishmoep Verfasst am: 27. Feb 2009 15:04 Titel: |
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Wenn wir wüssten wo dein Problem liegt, könnte man dir ja auch helfen.
Die Aufgabe an sich ist ja eindeutig gestellt  |
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cajo
Anmeldungsdatum: 27.02.2009
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| cajo Verfasst am: 27. Feb 2009 15:26 Titel: |
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ich schreib einfach mal meine Gedanken auf:
a) Am Anfang müsste Q = 0 sein, da sich der Kondensator erstmal aufladen muss.
b) mit R = U/I fließt ein Strom von 100 V
c) die Spannung nimmt kurvenförmig zu?
d) keine Ahnung |
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wishmoep
Anmeldungsdatum: 07.09.2008
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| wishmoep Verfasst am: 27. Feb 2009 16:05 Titel: |
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| cajo hat Folgendes geschrieben: | | b) mit R = U/I fließt ein Strom von 100 V |
Ich bezweifel sehr Stark, dass ein Strom von 100Volt fließt.
| cajo hat Folgendes geschrieben: | | c) die Spannung nimmt kurvenförmig zu? |
Natürlich kurvenförmig, aber wie ist ja die Frage
Habt ihr da eventuell schon etwas in diese Richtung gemacht? |
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cajo
Anmeldungsdatum: 27.02.2009
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| cajo Verfasst am: 27. Feb 2009 16:33 Titel: |
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| wishmoep hat Folgendes geschrieben: | | Ich bezweifel sehr Stark, dass ein Strom von 100Volt fließt. |
Dann halt 100 Ampere :-)
| wishmoep hat Folgendes geschrieben: | | Natürlich kurvenförmig, aber wie ist ja die Frage |
exponentiell?
| wishmoep hat Folgendes geschrieben: | | Habt ihr da eventuell schon etwas in diese Richtung gemacht? |
wahrscheinlich |
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wishmoep
Anmeldungsdatum: 07.09.2008
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| wishmoep Verfasst am: 27. Feb 2009 17:12 Titel: |
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| cajo hat Folgendes geschrieben: | | exponentiell? |
Ja. Für die Aufladung eine Exponentialgleichung des beschränkten Wachstums. Für die Entladung einfach eine Zerfallsfunktion
Hast du dazu keine Aufzeichnungen aus dem Unterricht? |
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cajo
Anmeldungsdatum: 27.02.2009
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| cajo Verfasst am: 27. Feb 2009 17:29 Titel: |
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| wishmoep hat Folgendes geschrieben: | | Hast du dazu keine Aufzeichnungen aus dem Unterricht? |
Ich bin schon im Studium. Ich finde weder in meinen Aufzeichnungen noch in den Vorlesungsfolien was passendes... |
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bottom
Anmeldungsdatum: 04.02.2009
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| bottom Verfasst am: 27. Feb 2009 18:17 Titel: Re: Kondensator |
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| cajo hat Folgendes geschrieben: | | Anfangsspannung von |
d.h. dass bei a) imho die antwort nicht 0 ist. es gibt da sone formel mit der man die Ladung Q in abhängigkeit von Spannung und Kapazität bestimmen kann, die musst du hier anwenden 
zu b) du hast die Spannung am anfang und den Wiederstand, da kannst du jetzt auch einfach den strom berechnen
c) dazu wurde ja schon was gesagt, allerdings ist imho ja nach der entladung gefragt, d.h. die Spannung fällt exponentiell
d)da gibt es wieder sone formel... mit der kann man die halbwertszeit (sprich die zeit nach der die Spannung um die Hälfte gesunken ist) berechnen.
ich hoffe ich konnte mit ein par denkanstößen helfen - die formeln müsstet ihr ja eigendlich alle besprochen habe?!
gruß bottom |
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wishmoep
Anmeldungsdatum: 07.09.2008
Beiträge: 1342
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| wishmoep Verfasst am: 27. Feb 2009 18:56 Titel: Re: Kondensator |
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| bottom hat Folgendes geschrieben: |
d)da gibt es wieder sone formel... mit der kann man die halbwertszeit (sprich die zeit nach der die Spannung um die Hälfte gesunken ist) berechnen. |
Da steht aber 50 und nicht 500 Volt
Also ist das mit der Halbwertszeit sone Sache. |
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bottom
Anmeldungsdatum: 04.02.2009
Beiträge: 333
Wohnort: Kiel
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| bottom Verfasst am: 27. Feb 2009 19:26 Titel: Re: Kondensator |
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| wishmoep hat Folgendes geschrieben: | | bottom hat Folgendes geschrieben: |
d)da gibt es wieder sone formel... mit der kann man die halbwertszeit (sprich die zeit nach der die Spannung um die Hälfte gesunken ist) berechnen. |
Da steht aber 50 und nicht 500 Volt
Also ist das mit der Halbwertszeit sone Sache. |
ok, verlesen 
gibt aber trotzdem eine Formel mit der man das berechnen kann
kleiner tipp: 
so in der art sieht die gleichung aus... jetzt musst er nurnoch rausfinden was das a ist  |
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cajo
Anmeldungsdatum: 27.02.2009
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Wohnort: Bochum
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| cajo Verfasst am: 27. Feb 2009 19:52 Titel: |
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| bottom hat Folgendes geschrieben: | | jetzt musst er nurnoch rausfinden was das a ist |
wie gemein... 
ist es die Dielektrizitätskonstante des Vakuums?
und für a) gilt Q = C U = 0,001 C |
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wishmoep
Anmeldungsdatum: 07.09.2008
Beiträge: 1342
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| wishmoep Verfasst am: 27. Feb 2009 19:56 Titel: |
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Ich bin mal so "gemein" wie bottom und lege dir Leifi ans Herz, um das herauszufinden, wenn du keine Erinnerungen mehr daran hast .
Schau dort doch einmal nach Kondensator - Auflade und Entladekurven.
Wär ja auch blöd, wenn wir einfach alles vorsagen  |
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bottom
Anmeldungsdatum: 04.02.2009
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| bottom Verfasst am: 27. Feb 2009 20:14 Titel: |
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| cajo hat Folgendes geschrieben: | | ist es die Dielektrizitätskonstante des Vakuums? |
nein... 
noch ein tipp: es muss ja auchnoch irgendwie von C und R abhängen
achja, und Leifi ist immer gut!
gruß bottom
PS: ich bin doch nicht gemein  ich versuche nur leute zum denken auzuregen....wenns sein muss mit gewalt:  |
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cajo
Anmeldungsdatum: 27.02.2009
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| cajo Verfasst am: 27. Feb 2009 21:24 Titel: |
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| wishmoep hat Folgendes geschrieben: | | Wär ja auch blöd, wenn wir einfach alles vorsagen |
Richtig. Das sollt ihr ja auch nicht. Bringt ja nichts...
| bottom hat Folgendes geschrieben: | | PS: ich bin doch nicht gemein ich versuche nur leute zum denken auzuregen....wenns sein muss mit gewalt |
auch gut...
| wishmoep hat Folgendes geschrieben: | | ...und lege dir Leifi ans Herz |
Da habe ich leider nichts gefunden. Wo soll den das stehen? Ich habe mir bei Klasse 12-13 unter Elektrostatik die 3 Sachen zum Kondensator durchgelesen, aber leider nichts gefunden... Oder gibts es noch mehr Einträge, die ich nur übersehen habe? |
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schnudl
Moderator
Anmeldungsdatum: 15.11.2005
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| schnudl Verfasst am: 27. Feb 2009 21:48 Titel: |
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was studierst du denn, cajo?
das hört sich irgendwie an wie elektrotechnik für informatiker.
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Wenn du eine weise Antwort verlangst, musst du vernünftig fragen (Goethe) |
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cajo
Anmeldungsdatum: 27.02.2009
Beiträge: 28
Wohnort: Bochum
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| cajo Verfasst am: 28. Feb 2009 14:53 Titel: |
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| schnudl hat Folgendes geschrieben: | | was studierst du denn, cajo? |
Biologie |
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cajo
Anmeldungsdatum: 27.02.2009
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Wohnort: Bochum
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| cajo Verfasst am: 28. Feb 2009 16:57 Titel: |
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wie lautet denn nun die richtige Formel? Ich finds echt nirgends... |
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wishmoep
Anmeldungsdatum: 07.09.2008
Beiträge: 1342
Wohnort: Düren, NRW
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| wishmoep Verfasst am: 28. Feb 2009 17:06 Titel: |
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Also. Die Entladekurve eines Kondensators - bzw. den Entladevorgang - im Bezug auf die Zeit ist eine Exponentialfunktion. Genauer eine Zerfallsfunktion.
Jetzt ist die Spannung am Kondensator in Abhängigkeit von der Zeit gesucht ) .
Eine Zerfallsfunktion hat mathematisch die Grund Form 
c ist der Startwert - der bei uns die am Anfang anliegende Spannung U_0 ist.
k ist die Zerfallskonstante, die - wie Versuche zeigen - irgendwie mit der Kapazität des Kondensators und dem Widerstand, über den entladen wird, zu tun.
Dabei zeigt sich, dass das k gleich 1/RC ist. Durch Einheitenrechnung wird weiter klar, dass 1/RC = 1/s ist, die Sekunde sich durch die Zeit wegkürzt und alle zufrieden sind.
Dadurch folgt dann für die Entladekurve eines Kondensators
=U_0\cdot e^{-\frac{1}{R\,C}\cdot t}) |
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cajo
Anmeldungsdatum: 27.02.2009
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| cajo Verfasst am: 28. Feb 2009 17:26 Titel: |
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Dankeschön!
| wishmoep hat Folgendes geschrieben: | Durch Einheitenrechnung wird weiter klar, dass 1/RC = 1/s ist, die Sekunde sich durch die Zeit wegkürzt und alle zufrieden sind.
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Das macht sinn.
Ich komme dann auf 
Das geht ja fix... |
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bottom
Anmeldungsdatum: 04.02.2009
Beiträge: 333
Wohnort: Kiel
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| bottom Verfasst am: 28. Feb 2009 19:16 Titel: |
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da haben wir unsere formel... ist das eigendlich normal, dass man sowas macht wenn man bio studiert? |
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wishmoep
Anmeldungsdatum: 07.09.2008
Beiträge: 1342
Wohnort: Düren, NRW
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| wishmoep Verfasst am: 28. Feb 2009 19:18 Titel: |
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Ich glaube eine Belegung Physik oder Etechnik o.ä. muss man iwie machen... hat man in vielen anders naturwissenschaftlichen Studiengängen zumindest. |
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schnudl
Moderator
Anmeldungsdatum: 15.11.2005
Beiträge: 6979
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| schnudl Verfasst am: 28. Feb 2009 20:41 Titel: |
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| bottom hat Folgendes geschrieben: | | ... ist das eigendlich normal, dass man sowas macht wenn man bio studiert? |
sinnvoll ist es sicher, aber um das "wie" liesse sich diskutieren.
Es dürfte sich um eine Vorlesung handeln, die man macht um einen Schein zu bekommen. Danach vergisst man alles und braucht es wahrscheinlich nie wieder. Kenne ich auch von den Medizinern und Informatikern.
_________________
Wenn du eine weise Antwort verlangst, musst du vernünftig fragen (Goethe) |
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cajo
Anmeldungsdatum: 27.02.2009
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Wohnort: Bochum
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| cajo Verfasst am: 28. Feb 2009 21:47 Titel: |
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| bottom hat Folgendes geschrieben: | | ist das eigendlich normal, dass man sowas macht wenn man bio studiert? |
Ja. Physik, Chemie und Mathe ist alles mit dabei... Aber nur in den ersten 3 Semestern (außer Mathe, da ist es nur 1)
| schnudl hat Folgendes geschrieben: | sinnvoll ist es sicher, aber um das "wie" liesse sich diskutieren.
Es dürfte sich um eine Vorlesung handeln, die man macht um einen Schein zu bekommen. Danach vergisst man alles und braucht es wahrscheinlich nie wieder... |
So oder so ähnlich. |
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