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yassoplaya
Anmeldungsdatum: 15.05.2021
Beiträge: 1
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 yassoplaya Verfasst am: 15. Mai 2021 12:34 Titel: Gemischte Kondensatorschaltung |
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Bei der Schaltung im Anhang ist C0 = 2 mikro Farad und die angelegte Spannung beträgt 105V . Das c gesamt habe ich bereits berechnet. Wie gehe ich vor vor wenn ich den Spannungsabfall an dem Kondensator berechnen will, der mit dem Stern markiert ist? Ich hab da keinerlei Ideen.
VG
| Beschreibung: |
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| Dateigröße: |
11.16 KB |
| Angeschaut: |
2049 mal |
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Nobby1
Anmeldungsdatum: 19.08.2019
Beiträge: 1547
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| Nobby1 Verfasst am: 15. Mai 2021 13:49 Titel: |
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Über die oberen beiden C fallen 105 V ab. Dann kommt eine Reihenschaltung aus 2 üF, Paralelsschaltung 2 x 2üF und nochmal 2 x 2 üF. Es sind 2 üF 4 üF und 2 üF in Reihe macht zusammen 0,8 üF. Es fallen 105 V über diese Kondensatoren ab. Es sind 52,5 V bei C*.
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 15. Mai 2021 14:26 Titel: |
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| Nobby1 hat Folgendes geschrieben: | | Es sind 52,5 V bei C*. |
Typischer Fehler bei der Anwendung der kapazitiven Spannungsteilerregel, die halt anders ist als die ohmsche Spannungsteilerregel. Außerdem addieren sich die beiden in Reihe liegenden Kapazitäten nicht zu 2*C0, sondern zu C0/2.
Also tatsächlich fallen 21V am gekennzeichneten Kondensator ab.
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Nobby1
Anmeldungsdatum: 19.08.2019
Beiträge: 1547
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| Nobby1 Verfasst am: 15. Mai 2021 16:15 Titel: |
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Stimmt. Aber die Kondensatoren habe ich schon richtig zusammengerechnet nur am Ende bei der Aufteilung einen Fehler gemacht.
Von oben nach unten liegen die ersten beiden C0 parallel. An denen liegen 105 V . Spielen weiter nichts zur Sache.
Dann haben wir senkrecht links und rechts je ein C0 die in Reihe zu einer Parallelschaltung von einem weiteren C0 und C0* sind . Die Parallelschaltung ergibt die Kapazitäten additative also 4 üF. In Reihe dazu je ein 2 ÜF . Das sind C = 1/(1/Co + 1/(Co+Co*) + 1/Co) = 1/(0,5 + 0,25 +0,5) = 0,8 üF
Q = C * U = 84 üAs . Für die Einzelkondensatoren dann U* = 84/4 = 21 V und den anderen beiden das doppelte 42 V
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 15. Mai 2021 17:55 Titel: |
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| Nobby1 hat Folgendes geschrieben: | | Das sind C = 1/(1/Co + 1/(Co+Co*) + 1/Co) = 1/(0,5 + 0,25 +0,5) = 0,8 üF |
Wenn das die Gesamtkapazität sein soll, dann ist sie falsch. Denn da fehlt dann parallel dazu noch die Parallelschaltung von 2*C0. Folgerichtig ist dann auch die Gesamtladung nicht richtig.
Im Übrigen würde ich Zahlenrechnungen weitestmöglich vermeiden, da sie den Blick auf die wesentlichen Zusammenhänge verstellen und die Akkumulation von eventuellen Rundungsfehlern ermöglichen. Also
und
Jetzt braucht man die gegebenen Zahlenwerte nur einmal einzusetzen und trägt damit zur Übersichtlichkeit bei.
Um die Frage des TE
| yassoplaya hat Folgendes geschrieben: | | Wie gehe ich vor vor wenn ich den Spannungsabfall an dem Kondensator berechnen will, der mit dem Stern markiert ist? |
direkt zu beantworten:
Mit Hilfe der kapazitiven Spannungsteilerregel: An einer Reihenschaltung von 2 Kapazitäten ist eine Teilspannung gleich der Gesamtspannung mal der Kapazität des anderen Kondensators dividiert durch die Summe der beiden Reihenkondensatoren. Hier
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Nobby1
Anmeldungsdatum: 19.08.2019
Beiträge: 1547
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| Nobby1 Verfasst am: 15. Mai 2021 18:14 Titel: |
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| Zitat: | Wenn das die Gesamtkapazität sein soll, dann ist sie falsch. Denn da fehlt dann parallel dazu noch die Parallelschaltung von 2*C0. Folgerichtig ist dann auch die Gesamtladung nicht richtig
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Es sollte nicht die gesamte Kapazität sein. Es ging um C0* und dazu brauchte man die Gesamtkapazität nicht. Hab ich auch geschrieben.
| Zitat: | | Von oben nach unten liegen die ersten beiden C0 parallel. An denen liegen 105 V . Spielen weiter nichts zur Sache. |
Hatte mich nur am Schluss verrechnet.
Ob nun die lange Gleichung einen von aussen draufschauenden Leser leichter sein soll erschließt sich mir nicht. Jeder kann seine eigene Meinung haben. Wichtig ist, dass am Ende das richtige Ergebnis rauskommt.
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 15. Mai 2021 18:22 Titel: |
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| Nobby1 hat Folgendes geschrieben: | | Wichtig ist, dass am Ende das richtige Ergebnis rauskommt. |
Eben!
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schnudl
Moderator
Anmeldungsdatum: 15.11.2005
Beiträge: 6979
Wohnort: Wien
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| schnudl Verfasst am: 16. Mai 2021 01:36 Titel: |
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Man sieht es auch aufgrund der Ladungserhaltung an den Platten (ich denke Nobby1 hat das auch so gemeint):
 \cdot C/2 )
Das ergibt
Die oberen zwei Kondensatoren dienen nur zur Verwirrung und sind für die Frage nach dem Spannungsabfall irrelevant.
_________________
Wenn du eine weise Antwort verlangst, musst du vernünftig fragen (Goethe) |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 17. Mai 2021 11:47 Titel: |
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Ja, die Ladungsgleicheit auf in Reihe geschalteten Kondensatoren ist die Grundlage für die kapazitive Spannugsteilerregel, genauso wie die Stromgleichheit bei in Reihe geschalteten Widerständen die Grundlage für die ohmsche Spannungsteilerregel ist.
Wenn man die Spannungsteileregeln einmal gelernt und verinnerlicht hat, braucht man sie sich nicht jedesmal erst wieder herzuleiten. Insofern habe ich in meinem Beitrag nur die kapazitive Spannungsteilerregel angewandt. Die Gesamtkapazität der relevanten Reihenschaltung benötigte ich dafür nicht. Auf die Gesamtkapazität der kompletten Schaltung bin ich nur deshalb eibngegangen, weil der TE in seinem Eröffnungsbeitrag davon gesprochen hat. Möglicherweise ist danach in der Originalaufgabe gefragt gewesen, die der TE uns allerdings vorenthalten hat.
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