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Kondensator lädt Kondensator. - Seite 2
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schnudl
Moderator


Anmeldungsdatum: 15.11.2005
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Beitrag schnudl Verfasst am: 01. Dez 2021 17:26    Titel: Antworten mit Zitat

gast_free hat Folgendes geschrieben:

Energieerhaltung:










Ich hab mich da jetzt nicht von vorne hineingedacht und auch die ursprüngliche Fragestellung + Diskussion durchgelesen - aber wenn du den Energieerhaltungssatz so verwendest, dann kann das ja schon mal mit einem Widerstand dazwischen nicht funktionieren. Oder verstehe ich dich da irgendwie falsch?

Man kann das Problem ohne Widerstand nämlich gar nicht lösen, da dies ein unphysikalischer Vorgang wäre. Und mit Widerstand geht das nur über Ladungserhaltung, aber nicht über die Energieerhaltung, so wie du sie angeschrieben hast.

Als Kondensatorparadoxon habe ich das schon vor 40 Jahren an der HTL kennengelernt:
https://en.wikipedia.org/wiki/Two_capacitor_paradox

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Wenn du eine weise Antwort verlangst, musst du vernünftig fragen (Goethe)
gast_free



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Beitrag gast_free Verfasst am: 02. Dez 2021 06:16    Titel: Antworten mit Zitat

@schnudl: Nein so ist das nicht gemeint. Ich habe den Vorgang in zwei Teile zerlegt.

1. Parallel schalten. Dann gilt die Energieerhaltung.

2. Anschließend, nach dem Ladungsausgleich, die beiden parallel geschalteten Kondensatoren über den Widerstand entladen.

Man könnte natürlich auch den zweiten, leeren Kondensator zuerst mit dem Widerstand verschalten und dann den geladenen Kondensator dazu schalten. So hatte ich die Frage allerdings nicht verstanden. Sie war ja auch nicht präzise formuliert. Dennoch ein Interessanter Gedanke.

Würde sich da nicht blitzschnell die Ladung auf beiden Kondensatoren verteilen (Weg des geringsten Widerstandes) und anschließend die Entladung, wie berechnet, über den Widerstand statt finden?
schnudl
Moderator


Anmeldungsdatum: 15.11.2005
Beiträge: 6979
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Beitrag schnudl Verfasst am: 02. Dez 2021 08:24    Titel: Antworten mit Zitat

zu 1)
Wenn du zwei ideale Kondensatoren mit unterschiedlicher Spannung parallel schaltest, dann ist das schon ein unphysikalischer Vorgang, denn es müssten unendlich hohe Ströme fließen.

Was du als Energieerhaltung hingeschrieben hast stimmt insofern nicht, als kein stabiler Zustand mit diesem Uges möglich ist. Es würde ja die Ladungserhaltung grob verletzen und wo sollen die Ladungen herkommen?

Mit einem Widerstand dazwischen ist das natürlich kein Problem, nur ist das Uges das sich dabei ergibt und welches du dort verwendest nicht jenes Uges, das du in deinem ersten Teil hingeschrieben hast. Im ersten Teil kommt es ja zu gar keinem Ladungsausgleich, den man durch Energieerhaltung beschreiben könnte und die Gesamtspannung ist keineswegs dein Uges.

2)
Im zweiten Teil entlädst du über das R beide Kondensatoren - aber so war die Frage ja gar nicht gemeint, sondern so wie in den Bildern:

Der erste Fall ist elektrotechnisch und physikalisch nicht definiert, im zweiten Fall stellt sich an beiden Kondensatoren eine stabile Gesamtspannung ein, die aber nicht deinem Uges entspricht.



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Beitrag gast_free Verfasst am: 02. Dez 2021 11:08    Titel: Antworten mit Zitat

@Schnudl: Ich nehme Deine Anmerkungen ernst. Ich werde das Ganze noch mal gründlich durchdenken und versuchen es neu zu formulieren.
schnudl
Moderator


Anmeldungsdatum: 15.11.2005
Beiträge: 6979
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Beitrag schnudl Verfasst am: 02. Dez 2021 11:19    Titel: Antworten mit Zitat

Ja, nur hat das nichts mit meinen Anmerkungen zu tun - das Thema wurde hier schon von DrStupid erschöpfend analysiert, nämlich am Fr Mai 24, 2013 7:30 pm. Was soll da neues rauskommen?

Nach dem Ausgleich über R muss die Gesamtladung erhalten bleiben, also





Der Rest der Energie wird an R verbraten.

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Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14852

Beitrag GvC Verfasst am: 04. Dez 2021 14:32    Titel: Antworten mit Zitat

schnudl hat Folgendes geschrieben:
Der Rest der Energie wird an R verbraten.


... oder, falls R=0 bzw. sehr, sehr klein, abgestrahlt, wie auch in dem von Dir verlinkten Wikipedia-Artikel dargestellt wird.
schnudl
Moderator


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Beiträge: 6979
Wohnort: Wien

Beitrag schnudl Verfasst am: 04. Dez 2021 21:22    Titel: Antworten mit Zitat

GvC hat Folgendes geschrieben:
schnudl hat Folgendes geschrieben:
Der Rest der Energie wird an R verbraten.


... oder, falls R=0 bzw. sehr, sehr klein, abgestrahlt, wie auch in dem von Dir verlinkten Wikipedia-Artikel dargestellt wird.


Ja, nur ist diese Abstrahlung im Kontext der "elektrotechnischen Sprache" nicht vorgesehen, was dazu geführt hat, dass dieses Szenario zu einem Paradox wurde. In Wirklichkeit ist die Ausgangssituation aus physikalischer Sicht unvollständig beschrieben und das Ersatzschaltbild versagt hier. Aber wo etwas "unendlich" wird, muss man sowieso immer nachdenken....

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