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Kondensator: Anfangsstromstärke /Entladungen berechnen ?

Frage: Kondensator: Anfangsstromstärke /Entladungen berechnen ?
(7 Antworten)


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Hallo liebe community

wir haben gerade in Physik ein Experiment zum Thema Kondensator(Entladung) gemacht und nun einig Aufgaben dazu bekommen.
Ich hoffe ihr könnt mir einige Formeln und Erklärungen o.Ä zu den Aufgaben geben?...dankeschön =)

Also:

1 Berechne die Anfangsstromstärke I0 zum Zeitpunkt t0 des Entladevorgangs--> wie berechne ich das?

2 I-t Diagramm zeichnen -> hab ich schon

3 Ermittle mit Hilfe des Rechners eine Gleichung für die Funktion und wandle diese in die Form I(t)= I0 * e^-kt
Gib mithilfe des Tafelwerks die Bedeutung des Koeffizienten k an --> bitte erklären!

4 Ermittle die Ladung des voll aufgeladenen Kondensators.. beschreibe deine Vorgehensweise -> bitte Formel und Erklärung!

5 Ermittle die Kapazität des Kondensators --> Formel bitte

6 berechne die Energie des voll aufgeladenen Kondensators!

Bitte wer helfen kann melden!
Frage von fler93 (ehem. Mitglied) | am 03.06.2011 - 15:21


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13		 Antwort von FramusGitarrist (ehem. Mitglied) | 03.06.2011 - 15:26
Hast du ein Lehrbuch und ein Tafelwerk bzw.
eine Formelsammlung? Da stehen die Formeln drin. In dem Lehrbuch hast du dann auch noch Erklärungen und Beispiele.


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13		 Antwort von FeIsMaSt (ehem. Mitglied) | 03.06.2011 - 16:14
zu 4) Ladungsmenge -> hab leider nur Formeln

bei der parallelschaltung:
Qgesamt= Q1+ Q2+Q3
wenn mehrere Kondensatoren in parallel geschalten sind

in der Reihenschaltung
Qgesamt= Q1 = Q2 = Q3

zu 5)

die kapazität macht eine Aussage über das elektrische Verhalten

Einflussgrößen:
C~ A das sind 2 sich gegenüberstehende Flächen
C~ 1/d das ist der Abstand zwischen den zwei Flächen
ein Isolator (z.B.Luft) bringt einen weiteren Faktor E1
E0 wirkt als Naturkonstante (siehe tafelwerk)
= 8,854*10hoch-12 C/(V*m) =elektrische feldkonstante

daraus ergibt sich:
C= E0 * E1 *(A/d) als formel für die kapazität

oder

Kapazität= Ladungsmenge / Spannung

C= Q/U

je größer U ist, desto größer ist Q, wenn C konstant ist

jedoch gibt es nur eine gewisse Ladungsmenge Q, da der Kondensator sonst durchschlägt (d.h einen kurzschluss hat)


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13		 Antwort von fler93 (ehem. Mitglied) | 03.06.2011 - 18:47
jaja danke FramusGitarrist für die einfallsreichen Ausführungen!

@FeIsMaSt dankeschön :)...
hat jemand noch was für die anderen aufgaben?


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13		 Antwort von FeIsMaSt (ehem. Mitglied) | 03.06.2011 - 19:49
ich wollte noch ergänzen, dass E1 die relative Permitivität ist... also auch eine Konstante... müsste auch im Tafelwerk stehen


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Beiträge 2737
102		 Antwort von v_love | 03.06.2011 - 22:01
1. strom ist ableitung der ladung, anfangsladung ist Q0=C*U0, und dann kommt noch die zeitkonstante vom ableiten runter, also hast du |I0|=C*U0/(RC)

3. R*dQ/dt+Q/C=0, Q(0)=Q0, solve -->Q(t)=..., -->I(t)=dQ/dt=...
und k=1/tau, tau=R*C.

6. E(el)=C*U0²/2.


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13		 Antwort von fler93 (ehem. Mitglied) | 13.06.2011 - 11:31
ich hab noch eine Frage... wenn ich ne Spannung U0=15V und nen wiederstand R= 50 kOhm habe,,, sind dann folgende Messwerte realistisch? -->
10sec : 13mA
20sec : 9mA
30sec : 7mA
40sec : 5mA
50sec : 4mA

bitte schnelle Antwort!


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Beiträge 2737
102		 Antwort von v_love | 13.06.2011 - 13:18
wäre nich schlecht gewesen, wenn du noch die kapzität des kondensators genannt hättest.

aus den messwerten schätze ich die zeitkonstante grob auf tau~30s ab, daraus ergibt sich C~600µC und daraus wiederum I0~300µA, abweichung also um knapp 2 größenordnungen.

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