Schwingkreis Anfaenger

Gast69 · Gast

Hallo erstmal,

im Physikunterricht haben wir eine Ha aufbekommen mit der ich nichts anfangen kann. Ich schaetz mal aber fuer das Board hier ist es eine Einfache. Bitte um Formeln mit denen ich rechnen kann oder etwas damit ich auf einen Weg komme.

Ein Kondensator wird bei U=500V aufgeladen und enthaelt danach die Ladung Q=1,5*10^-4C =0,00015C. Nach Trennung von der Spannungsquelle wird eine Spule parallel geschaltet und es fließt ein maximaler Strom von I=0,5A.
Nach welcher Zeit ist der Kondensator erstmals entladen?

Bin fuer jeden Tip dankbar!

Schrödingers Katze · Anmeldungsdatum: 10.07.2005 Beiträge: 695 Wohnort: Leipzig

Mal das doch mal auf. Was dabei rauskommt, ist dir bestimmt bekannt. Und dafür gibts eine charakteristische Gleichung (für die Frequenz), und daraus kannst du die Schwingungszeit errechnen. Wann bestimmte Zustände eintreten, sollte dir bekannt sein.
Schwierigkeit: Du hast das Charakteristikum der Spule nicht gegeben. Du bekommst es aber durch gleichsetzen der Maximalenergie.

So, im Prinzip hab ich alles verraten.

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Dass es sich hier um einen Schwingkreis handelt, hast du ja selber schon in deinem Titel geschrieben.

Für die Frequenz, mit der dieser Schwingkreis schwingt, kennst du eine Formel oder findest sie durch Nachschlagen. Da stehen die Kapazität und die Induktivität drin.

Die Kapazität bekommst du aus den Angeben zum Kondensator,
und wenn du die hast, bekommst du die Induktivität, wenn du dem Tipp von Schrödingers Katze folgst und die Gleichungen für die Energie im elektrischen Feld des voll geladenen Kondensators und für die Energie im Magnetfeld der vom vollen Strom durchflossenen Spule verwendest.

Kommst du mit diesen Tipps schon weiter?

Gast

Jo, danke

hab jetzt alles!

Gast

C= Q/U =0,0000003

Wel = Wmagn

1/2*Q²/C = 1/2*L*I²

L= 0,01875

T=2*pi* wurzel aus L*C

T=0,000471239s ?

Falls das richtig ist, ist das ganz schoen kurz!! Big Laugh

[/list]

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Der Weg ist soweit richtig. Und wie kommst du nun von der Periodendauer T des Schwingkreises auf die Zeit, bei der sich der Kondensator zum ersten Mal ganz entladen hat?

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P.S. : Unterwegs hast du vergessen, die Einheiten mit dazuzuschreiben. Ansonsten sieht die Rechnung gut aus.

Gast

ich hab hier so eine mega lange formel

aber die ist so falsch das es nicht mehr geht

ich hab grad die ganze zeit im buch rumgeblättert

aber hier steht weder eine formel die t beinhaltet,

noch nicht mal die formel fuer Wel traurig

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Bist das noch du, Gast69?

Das Ende der Rechnung soll man sicher nicht durch blättern im Buch herausfinden, ab hier reicht selberüberlegen, um herauszufinden, wie die Ladung im Schwingkreis hin- und herfließt, und wann der Kondensator entladen ist.

Gast

muss ich t jetzt denn ausrechnen oder kommt man auch so drauf

ich weiss nicht ob ihr euch nun vor lachen uriniert

aber naja bin nicht der hellste in physik

Gast69 · Gast

kann man nicht einfach

Wel ausrechnen und dann statt Q, I*t einsetzen

und dann nach I auflösen?

t= Wurzel aus 1/2*Wel*C /I

t= 0,0003s

was anderes faellt mir nicht ein

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Nein, nicht mit Formeln rumbasteln und hoffen, dass das richtige t dabei ist. Augenzwinkern

(Die Gleichung Q=I*t würde ja nur dann gelten, wenn der Strom I zeitlich konstant wäre)

Mal dir das mal auf:

Mal mal eine Kosinusschwingung (denn die ist maximal zum Anfangszeitpunkt t_Anfang = 0). Und dann denk dir, dass auf der y-Achse die Ladung aufgetragen ist, die auf dem Kondensator sitzt. Und auf der x-Achse läuft die Zeit.

Jetzt markierst du dir die Zeit T für eine ganze Schwingung. Und schaust dir an, wann jeweils die maximal positive Ladung auf dem Kondensator sitzt, und wann die maximal negative (also dieselbe Ladung bloß andersrum), und wann wieder die maximal positive, ... .

Und vor allem siehst du deinem Bild nun an, wie groß die Zeit t ist, nach der die Ladung auf dem Kondensator zum ersten Mal Null geworden ist.