physik aufgabe

thechigger · Anmeldungsdatum: 18.03.2012 Beiträge: 1

Meine Frage:
1. Ein Kondensator der Kapazität 10 Mikrofarad wird an einer Spannungsquelle
mit U = 100 Volt über einen Widerstand von 100 Kiloohm aufgeladen.

a) Wie hoch ist die Spannung am Kondensator nach 0,1 Sekunden ?

b) Wann ist der Kondensator zur Hälfte aufgeladen ?

c) Wann ist der Kondensator vollständig aufgeladen ?

d) Wie groß ist die Ladungsmenge in Coulomb, die sich auf dem Kondensator
befindet, wenn er vollständig aufgeladen ist ?

e) Aus wie vielen einzelnen Elektronen besteht die Ladungsmenge aus d) ?

f) Skizziere den Spannungsverlauf am Widerstand über der Zeit

Meine Ideen:
U=100 Volt (=Umax)
C=10 Mikrofarad
R=10 Kiloohm
t=0,1s

a) Wie hoch ist die Spannung am Kondensator nach 0,1 Sekunden ?
Formeln aus dem Tafelwerk nehmen:
Uc=U*(1-e^(-t/tau))
tau=R*C

b) Wann ist der Kondensator zur Hälfte aufgeladen ?
Ein Kondensator ist bei t=0,69*tau zur Hälfte aufgeladen.
Falls eine Herleitung notwendig ist dann ist der Ansatz: Uc=0.5*Umax

c) Wann ist der Kondensator vollständig aufgeladen ?
Uc=Umax
Ein Kondensator ist bei t=5*tau maximal aufgeladen.

d)Wie groß ist die Ladungsmenge in Coulomb, die sich auf dem Kondensator befindet, wenn er vollständig aufgeladen ist ?
Q=C*U
U ist in diesem Fall Umax.

e) Aus wie vielen einzelnen Elektronen besteht die Ladungsmenge aus d) ?
Q=N*e
e=Elementarladung
N=Anzahl der Elektronen
entsprechend umstellen und ausrechnen

f) Skizziere den Spannungsverlauf am Widerstand über der Zeit
Ur=Spannung am Widerstand
Ur=Umax-Uc

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Ist alles richtig. Nur bei c) würde ich sagen, dass der Kondensator theoretisch erst nach unendlich langer Zeit vollständig aufgeladen ist.