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Kondensatorschaltung im Gleichstromkreis
 
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Lost Traces



Anmeldungsdatum: 12.09.2015
Beiträge: 24
Beitrag Lost Traces Verfasst am: 28. Dez 2016 15:54    Titel: Kondensatorschaltung im Gleichstromkreis Antworten mit Zitat
Hallo Leute!
Ich habe eine Frage an euch: Gegeben ist angehängte Schaltung aus drei Kondensatoren. Die anliegende Gesamtspannung beträgt 100V DC. Gesucht sind die Ladungen Q1, Q2 und Q3 sowie die beiden Teilspannungen U1 und U2.

Meine Idee: Ich habe die Gesamtkapazität berechnet - sie beträgt 5nF. Jetzt wollte ich einen Spannungsteiler anwenden, hab jedoch bemerkt, dass das nicht geht... grübelnd Könnte mir vielleicht jemand einen Tipp geben, wie ich auf die einzelnen Ladungen bzw. Spannungen komme?
PS: Funktioniert sicher irgendwie über Q=C*U nehme ich an?!

TD105.gif
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TD105.gif
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
Beitrag GvC Verfasst am: 28. Dez 2016 16:14    Titel: Antworten mit Zitat
Lost Traces hat Folgendes geschrieben:
Jetzt wollte ich einen Spannungsteiler anwenden, hab jedoch bemerkt, dass das nicht geht...


Wieso nicht?

Aber geh' erstmal der Reihe nach vor: Du kennst die Gesamtspannung, und Du kennst die Gesamtkapazität. Dann kannst Du auch die Gesamtladung bestimmen.

Q=C*U

In einer Reihenschaltung ist die Ladung auf allen in Reihe liegenden Kapazitäten dieselbe. Also ist



Daraus ergibt sich sofort die kapazitive Spannungsteilerregel



Dabei ist C23 die Kapazität der Parallelschaltung der Kapazitäten C2 und C3. Da C1=C23 und C2=C3, sollte der Rest nicht mehr schwierig sein.
isi1



Anmeldungsdatum: 03.09.2006
Beiträge: 2902
Wohnort: München
Beitrag isi1 Verfasst am: 28. Dez 2016 20:15    Titel: Re: Kondensatorschaltung im Gleichstromkreis Antworten mit Zitat
Lost Traces hat Folgendes geschrieben:
Meine Idee: Ich habe die Gesamtkapazität berechnet - sie beträgt 5nF. Jetzt wollte ich einen Spannungsteiler anwenden, hab jedoch bemerkt, dass das nicht geht... ?
Eigentlich geht die Spannungsteilerformel schon, falls Du die komplexe Wechselstromrechnung beherrscht:
U2 = Uo * (1/jw10nF) / (1/jw5nF) = Uo/2
Also hat der erste Kondensator 50V und die Ladung ist Q1 = 50V * C1 = 50V * 10 nF
Q2 = 50V * C2 usw.
Einverstanden?
_________________
Grüße aus München, isi •≡≈ ¹₁₂½√∠∞±∫αβγδεηκλπρσφω ΔΣΦΩ
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
Beitrag GvC Verfasst am: 31. Dez 2016 18:55    Titel: Antworten mit Zitat
isi1 hat Folgendes geschrieben:
... falls Du die komplexe Wechselstromrechnung beherrscht:


Eigentlich handelt es sich hier um Gleichspannung (sonst wäre nicht nach den Ladungen gefragt), da hat die komplexe Wechselstromrechnung nichts zu suchen.

Und die kapazitive Spannungsteilerregel lässt sich, wie gezeigt, aus U=Q/C und der Gleichheit der Ladungen an in Reihe liegenden Kapazitäten herleiten. Das geschieht ganz analog zur ohmschen Spannungsteilerregel, die sich aus U=I*R und der Gleichheit des Stromes durch alle in Reihe liegenden Widerstände herleiten lässt.
isi1



Anmeldungsdatum: 03.09.2006
Beiträge: 2902
Wohnort: München
Beitrag isi1 Verfasst am: 31. Dez 2016 19:04    Titel: Antworten mit Zitat
Ja, das ist die vereinfachte Methode mit Frequenzübergang nach 0 Hz. Übrigens verwenden wir die komplexe Wechselstromrechnung mit gutem Erfolg auch als vereinfachten Zugang zur Laplacetransformation. Man schreibt nur p oder s für jw, multipliziert mit der Anregungsfunktion, transformiert in den Zeitbereich und schon klappts mit den Einschaltvorgängen. Augenzwinkern
_________________
Grüße aus München, isi •≡≈ ¹₁₂½√∠∞±∫αβγδεηκλπρσφω ΔΣΦΩ
Lost Traces



Anmeldungsdatum: 12.09.2015
Beiträge: 24
Beitrag Lost Traces Verfasst am: 04. Jan 2017 09:31    Titel: Antworten mit Zitat
Hey Leute! Sorry, dass ich mich erst jetzt melde, aber ich war letzte Woche krank!
Ich denke, ich habe das Beispiel dank eurer Hilfe jetzt verstanden!

Vielen Dank und eine schöne Woche!
LG, Lost Traces smile
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