Kondensatorschaltung < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
|
| Status: |
(Frage) beantwortet  | | Datum: | 19:54 Mi 16.09.2009 | | Autor: | omarco |
| Aufgabe | Ein Kodensator C1 = 10 uF wird mit U1 =150V aufgeladen, ein zweiter C2= 4 uF mit 250V. Sie werden (getrennt von der Spannungsquelle) mit ungleichen Polen parallel zusammengeschaltet.
a) Berechnen Sie die Ladungen Q1 und Q2 und die Feldenergien W1 und W2 vor dem Zusammenschalten!
b) Wie ändern sich Ladungen, Feldenergien und Polung nach dem Zusammenschalten!
c) Wie änder sich die Gesamtenergie und warum ? |
Also die a) kann ich. Aber die anderen beiden nicht ? Was soll den passieren wenn man die mit ungleichen Polen parallel zusammenschaltet?
Vielen Dank für die Hilfe
|
|
| |
|
Hallo!
Stell dir die Kondensatoren doch mal bildlich vor.
So ein Kondensator besteht aus zwei Platten, auf der einen sitzen viele Elektronen, sie ist also negativ geladen. Diese Anzahl Elektronen fehlt auf der anderen Platte, die ist also positiv geladen.
Die Anzahl der Elektronen "auf der falschen Seite" gibt dir die Ladung an.
Wenn du nun zwei Kondensatoren verbindest, sodaß die positive platte des einen mit der negativen der anderen verbunden ist, und umgekehrt auch, was wird dann wohl bildlich gesehen passieren?
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 21:17 Mi 16.09.2009 | | Autor: | omarco |
> Hallo!
>
> Stell dir die Kondensatoren doch mal bildlich vor.
>
> So ein Kondensator besteht aus zwei Platten, auf der einen
> sitzen viele Elektronen, sie ist also negativ geladen.
> Diese Anzahl Elektronen fehlt auf der anderen Platte, die
> ist also positiv geladen.
>
> Die Anzahl der Elektronen "auf der falschen Seite" gibt dir
> die Ladung an.
>
>
> Wenn du nun zwei Kondensatoren verbindest, sodaß die
> positive platte des einen mit der negativen der anderen
> verbunden ist, und umgekehrt auch, was wird dann wohl
> bildlich gesehen passieren?
Ja ,die Ladungen müssten sich ausgleichen ! Aber der 1. Kondensator hat doch eine höhere Ladung als der 2. Kondensator. Beim 1. sind es 0,0015C und beim 2. 0.001 C
Wie viel Ladungen hätte dann der 1. bzw der 2. Kondensator
|
|
|
| |
|
Hallo!
ja richtig, der eine hat eine höhere ladung, und die gleichen sich aus. Unterm Strich bleibt also eine gewisse Gesamtladung übrig.
wenn du nun dran denkst, daß die beiden Kondensatoren zusammen sowas wie eine Parallelschaltung bilden, für die eine Gesamtkapazität berechnet werden kann, dann bist du deinem Ziel schon näher.
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 21:10 Mo 21.09.2009 | | Autor: | omarco |
Ok ich weis das Cges = C1 + C2 ist aber ich versteh jetzt nicht genau wie viele Ladungen genau auf jedem Kondensator sind?. Theroretisch müsste sich ja einer entladen.... mein Leher sagt aber das beide eine Ladung haben nach dem schalten ? .... wenn das mein Ph-Lehrer mal erklären würde !!! Wir bekommen Hausaufgaben auf ... vergleichen in der nächste Stunde nur die Ergebnisse... Deshalb bin ich für jede Hilfe dankbar.
|
|
|
| |
|
Hallo!
Naja, es wäre langweilig, wenn man immer erstmal vorgekaut bekäme, wie eine Aufgabe zu lösen ist. In den allermeisten Fällen muß man selber nachdenken. Daß dein Lehrer dich einfach so vor solches Neuland stellt, soll dich eben zum Nachdenken anregen.
Also, du hast recht, der eine Kondensator wird entladen. Aber denk doch nochmal über mein Modell nach.
Du hast hier rechts und links die beiden Kondensatoren. Der linke trägt eine Ladung von 7 Elektronen (Durch ein - gekennzeichnet) in der oberen Platte, diese 7 Elektronen fehlen in der unteren Platte (Durch ein O gekennzeichnet). Genauso hast du auf dem rechten Kondensator eine Ladung, hier sind es 3 Elektronen:
---------- ----------
|- - - | | O O |
| -- - -| | O |
---------- ----------
---------- ----------
|O OO O | | - |
| O O O| | - - |
---------- ----------
Wenn du die beiden nun wie beschrieben zusammenschaltest, sieht das so aus:
--------------------
|- - - O O |
| -- - - O |
--------------------
--------------------
|O OO O - |
| O O O - - |
--------------------
Jetzt werden ja nun die Elektronen in die Löcher springen, also dahin, wo Elektronen fehlen. Was bleibt denn dann noch übrig?
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 22:21 Mo 21.09.2009 | | Autor: | omarco |
OK ... oben bleiben nur dann 4 negative übrig und unten 4 positive Ladungen, wenn ich es richtig vertsanden hab.
Ok ich glaube ich habs verstanden... mann muss doch Qges betrachen. Sprich da sich der 2. Kondensator entlädt ist Qges = Q1 - Q2 = 0,5*10^-3C. Dann kann man das neu U nach Uneu = Qges/Cges Cges sind ja = 4uF + 10 uF = 14uF
Uneu = 0,5*10^-3C/14*10^-6F = 35,7V
Und dann kann man über Q1neu = C1*Uneu die Ladung berechnen.. stimmt das so alles ?
|
|
|
| |
|
Hallo!
Das stimmt so weit alles. Allerdings weiß ich nicht, was du mit dem letzten Satz meinst. Die Differenz der Ladungen ist das was an Ladung übrig bleibt. Was willst du da noch berechnen?
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 23:38 Mo 21.09.2009 | | Autor: | omarco |
Durch das Abziehen der einen Ladungen von der anderen erhalte ich ja, das was überig bleibt wie du mir das erklärt hast. Der eine Kondensator entlädt sich ja komplett. Deshalb bleiben dann nur noch die Ladungen vom anderen Kondensator übrig. Da sich die übrig bleibende Ladungen irgendwie wieder an den zwei Kondensatoren aufteilen (obwohl eigentlich einer entladen ist... weis auch nicht warum) hat man dann halt das Qges der Schaltung und ich musste dann die einzelnen Teilladungen nochmal aus rechnen.
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig  | | Datum: | 06:02 Di 22.09.2009 | | Autor: | leduart |
Hallo
keiner der kondensatoren entlaed sich vollstaendig. die restliche ladung verteilt sich im Verhaeltnis der Kapazitaeten auf den 2 Kond.
Gruss leduart
|
|
|
|
