Basic Physics für Allmygenies

a) die Spannung steigt linear an, der der Strom fällt im gleichen Verhältnis linear ab.
b) Während der Strom gemäss der Sinuskurve abfällt, steigt die Spannung gemäss dieser an.
Der Strom eilt der Spannung 90° voraus.

Das Zeigerdiagramm kann ich nicht zeichnen.

Die Spannung ist also antiproportional zum Strom

@rockandroll

zu a) nein, die Spannung steigt nicht linear an. Kann sie ja auch gar nicht, wo ich doch angegeben habe das die Spannung die an den Kondensator angelegt wird konstant ist.
Umd der Strom sinkt auch nicht linear.


b) stimmt soweit, aber das Zeigerdiagramm solltest du dir anschauen.


aber ich habe einen Fehler in der Aufgabenstellung gemacht. Deshalb lassen wir das jetzt erst mal, machen wir im nächsten Schritt. Beantworte erst mal die Teilfrage a) richtig dann gehts weiter.

@UffTaTa

UffTaTa schrieb:zu a) nein, die Spannung steigt nicht linear an. Kann sie ja auch gar nicht, wo ich doch angegeben habe das die Spannung die an den Kondensator angelegt wird konstant ist.
Umd der Strom sinkt auch nicht linear.

ja, ich bin auch ein Depp. Gerade ist mir eingefallen, dass die Ladekurve eines Kondensators exponenzial ansteigt, d.h., dass die Spannung von V0 - Vmax eine logarythmische ist, und die des Stroms ist im gleichen Verhältnis spiegelverkehrt.

rockandroll schrieb:dass die Ladekurve eines Kondensators exponenzial ansteigt

auch falsch. am Anfang kann über den hohen Strom viel Ladung rein, und die Ladungsmenge nimmt mit der gestiegenen Spannug ab.

also ist die Ladekurve ebenso logarythmisch ansteigend.

aund auch nicht V0 - Vmax sondern U0 - Umax.
scheisse, gut, dass Du diesen Grundkursus nochmal machst. :D

kennt jemand die gleichung dazu wie das genau voneinander abhängt? , dann wirds mir vielleicht verständlicher.

also noch einmal. Der Kondensator hängt DIREKT an einer Spannungsquelle welche eben die Spannung vorgibt und die ist konstant. Die Spannung KANN sich also gar nicht ändern sondern nur der Strom. Und was passiert nun mit dem Strom?

Und nein, die "normale" Spannungs-Ladekurve eines Kondensators ( auf die du wohl gerade verzweifest schaust ;-) hat hier nichts zu suchen. Die gilt bei einer RC-Schaltung und kommt als nächstes dran.

Meine Frage ist sehr einfach zu lösen sobald du den Mechanismus eines Kondensators verstanden hast. Falls nicht wirst du jetzt dauernd eine falsche Antwort geben da die Lösung SO (also 1:1) nicht in den Büchern steht.

Zu A).
In den Kondensator fließt zunächst viel Strom, wobei die sich aufladenden
Platten eine immer größer werdende Gegenspannung aufbauen, die der
Ladespannung, die Anliegt entgegenwirkt. Dadurch steigt der Innenwiderstand
des Kondensators, der Stromfluß nimmt ab, bis die Gegenspannung dieselbe
Spannung erreicht hat, wie die Ladespannung, die am Kondensator anliegt.
Dann ist der Kondensator voll geladen und es fließt kein strom mehr.
Der Spannungsanstieg im Kondensator, wie die Abnahme des Stromflußes
sollten in einem Diagramm in der Abhängigkeit zur Zeit einen nichtlinearen
Grphen beschreiben, die sich reziprog zueinander verhalten.

Zu B).
Es passiert im prinzip dasselbe, nur durch das sich periodisch ändernde Spannungssignal wir der Ladevorgang nicht abgeschlossen, sowie das Erreichen
der maximalen Gegenspannung.
Die Änderung dieser beiden Größen sind bei Wechselstrom an einem Kondensator
durch die Frequenz der anliegenden Wechselspannung beinflußt/definiert und
die Kapazität des Kondensators.
Hier jedoch kommt hinzu, durch das Wechselspiel der ständigen Umpolung,
daß sich der Kondensator letzendlich wie ein Widerstand verhält.
Dieser Widerstand ist wiederum von der Frequenz der Wechselspannung
als auch von der Kapazität des Kondensators abhängig.

Im Prinzip hat ein Kondensator in einem Wechselstromkreis dieselbe Wirkung
wie ein Widerstand in einem Gleichstromkreis.

@gamma

zu a) nicht schlecht, auch wenn es bei meiner AUfgabe ein klein bißchen anders ist

Gamma7 schrieb:Der Spannungsanstieg im Kondensator, wie die Abnahme des Stromflußes
sollten in einem Diagramm in der Abhängigkeit zur Zeit einen nichtlinearen
Grphen beschreiben, die sich reziprog zueinander verhalten.

Da in der Aufgabe eine konstante Spannung vorgegeben wird steigt der Strom schlagartig auf einen Maximalwert an der nur durch den Innenwiederstand der Spannungsquelle und den inneren Wiederstand des Kondensators (Zuleitungen, Platten) vorgegeben ist.
Der Kondensator lädt sich also mit einem sehr hohen Strom schlagartig auf und danach fällt der Strom (exponentiell sehr schnell-> nahezu senkrechte Gerade) auf Null ab.

Praktisch erreicht der Strom dabei leicht Werte die den Kondensator oder die Spannungsquelle zerstören da der Kondensator zum Zeitpunkt des Anlegens an die Spannung einen Kurzschluss darstellt.

Erkenntniss:
Wird der Kondensator mit Spannungsstufen (Impulsen, Schalter, Rechtecksignal) beaufschlagt dann stellt er im Augenblick der Spannungstufe einen Kurzschluss dar. Ist die angelegte Spannung konstant dann stellt der Kondensator eine Unterbrechung der Leitung dar.

-> Ein Kondensator macht aus einem Rechteckspannungsignal ein Nadelimpuls-Stromsignal.

Nun, um praktisch die Zerstörung des Kondensators oder der Stromquelle
zu verhindern, wird ein Kondensator ja in der Regel auch über einen Widerstand
aufgeladen.

klar. Aber dieses Verhalten ist wichtig um zu verstehen was ein Kondensator ist und wie er sich verhält.

UffTaTa schrieb:also noch einmal. Der Kondensator hängt DIREKT an einer Spannungsquelle welche eben die Spannung vorgibt und die ist konstant. Die Spannung KANN sich also gar nicht ändern sondern nur der Strom. Und was passiert nun mit dem Strom?

ach, das war doch ne Falle!! ;)

nä..., Erkenntnis des Tages: wer richtig lesen kann ist klar im Vorteil.

ich hab an unser Schulexperiment gedacht, bei dem eben keine konstante Spannungsquelle verwendet wurde.

aber ansonsten ist es klar.

ach ja, und das Zeigerdiagramm gibt es auch so bei Wiki:

http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Bild:Cap_complex_animation.gif&filetimestamp=20061230203039

Ihr wisst doch......

Es war GARANTIERT nur ein Wetterballon !

http://psibeach.beachhubs.com/PSIBeach/image.axd?picture=images/Airforce_weather_balloon_chart.jpg

*duw*

Mist !
Falscher thread ! Sorry !
*lol*

@rockandroll

rockandroll schrieb:aber ansonsten ist es klar.

Ja? Gut. Dann eine weitere Frage.

Gegeben ist ein Signalgenerator mit vernachlässigbarem Innenwiederstand. Der Signalgenerator gibt ein Rechtecksignal aus dasw folgenden Spannungswerte annimmt.

0V,UV,0V,-UV,0V,UV,0V,-UV,.....

a) der Kondensator ist direkt an die Spannungsquelle angeschlossen. Wie ist Strom & Spannungsverlauf.

b) Der Kondensator ist über einen Wiederstand R1 an die Spannungsquelle angeschlossen. Wie ist der Strom & Spannungsverlauf? Ergebniss bitte mit Werten.

Hinweis: Die Frequenz des Ausgangsspannung des Signalgenerators ist sehr groß im Vergleich der Zeitkonstante des RC-Gliedes.

So. Macht langsam. Notwendige Links wurden schon gegeben. Notwendig ist eine Zeitbetrachtung der Strom&Spannungsverläufe am Kondensator. Es werden zwei Formeln benötigt die auf der Wiki-Seite zum Kondensator zu finden sind.

<=> I=dQ/dT
<=> I= C(dU/dT)

dürfte die erste Gleichung sein, die zweite weiß ich net

ups, kleines t in der Gleichung, großes währ ja Temperatur

frankfurt1 schrieb:die zweite weiß ich net

:-)

doch, die weisst du auch. Ganz sicher. Eigentlich sind es insgesamt drei Gleichungen. Eine davon hast du schon mal angegeben. Aber du kannst ja mal wörtlich beschreiben wie Strom&Spannung verlaufen.