Rechenaufgabe zum Ladevorgang eines Kondensators

Technik Elektronik & Elektrotechnik
#1

Guten Abend zusammen,

könnt ihr mir bitte beim Lösungsansatz dieser Aufgabe helfen?
http://img138.imageshack.us/i/unbenanntyak.jpg/
Ich löse diese im Rahmen einer Technikerschule als Übungsaufgabe.

Ich weiß gar nicht wie die Potenziale sich verhalten und was genau beim Öffnen des Schalters S geschieht.

Ich beschreibe ich wo ich abgeholt werden möchte. :smile:

Der Schalter ist geschlossen und dadurch kann sich der Kondensator nicht aufladen. Der strom hat aufgrund von R1 kein Interesse dort lang zu fließen, weil halt der Widerstaqnd zu hoch ist.
Deswegen ist der Kondensator auch entladen, denn er entlädt sich zusätzlich noch bei geschlossenem Schalter über R1.

Ist das bis hierher so richtig?

Nun wird der Schalter S geöffnet:
Jetzt bin ich mir sehr unsicher was passiert.
Jetzt wird der Kondensator über R2 und R1 geladen

Anfangs fließt ein sehr hoher Strom durch die beiden Widerstände
–> sehr hoher Spannungsfall an beiden Rs
–>Welche Potentiale liegen nun an Phi 1 und 2 an???

Ich denke, Phi 2 wechselt schalgartig von 0V auf ein höheres Potenzial und zwar das des Spannungsfalls von R2, geschätzt 10V-9V=1V

Was liegt dann an Phi zwei an???
für Phi zwei muss ja dann der Rest von 10V übrig bleiben??? -->9V
das ist mir aber nicht logisch

Könnt ihr mir bitte sagen wie es weiter geht und ob das so richtig war??

Vielen Dank im Vorraus.
Bei weiteren Nachfragen stehe ich zur Verfügung.

viele Grüße, Matthias.

#2

Hallo Matthias,

http://img138.imageshack.us/i/unbenanntyak.jpg/

Ich beschreibe ich wo ich abgeholt werden möchte. :smile:

Gut so :wink:

Der Schalter ist geschlossen und dadurch kann sich der
Kondensator nicht aufladen. Der strom hat aufgrund von R1 kein
Interesse dort lang zu fließen, weil halt der Widerstaqnd zu
hoch ist.
Deswegen ist der Kondensator auch entladen, denn er entlädt
sich zusätzlich noch bei geschlossenem Schalter über R1.

Ist das bis hierher so richtig?

Jo

Nun wird der Schalter S geöffnet:
Jetzt bin ich mir sehr unsicher was passiert.
Jetzt wird der Kondensator über R2 und R1 geladen

Richtig

Anfangs fließt ein sehr hoher Strom durch die beiden
Widerstände
–> sehr hoher Spannungsfall an beiden Rs
–>Welche Potentiale liegen nun an Phi 1 und 2 an???

Ich denke, Phi 2 wechselt schalgartig von 0V auf ein höheres
Potenzial und zwar das des Spannungsfalls von R2, geschätzt
10V-9V=1V

Bis hier stimmt es noch, du meinst aber sicher Phi 1.

Ab hier wirst du wirr :wink:

Was liegt dann an Phi zwei an???
für Phi zwei muss ja dann der Rest von 10V übrig bleiben???
–>9V
das ist mir aber nicht logisch

Also, die Spannung an C ist 0V, somit hast du nur noch einen Spannungsteiler aus R1 und R2, im Einschaltmoment.

Noch ein Tipp.

  • durch R1 und R2 fliesst immer der selbe Strom, wenn S geöffnet ist.
  • Kannst du die Spannungsverläufe berechnen wenn die Schaltung R2-R1-C wäre und nicht R2-C-R1 ?

MfG Peter(TOO)

#3

Hallo Peter,
danke für Deine Hilfe.

Ich denke, so ist es richtig wie ich es jetzt gelöst habe.

Was meinst Du?
Berechnet habe ich auch alle Werte von Phi1 und 2 sowie Uc.

Als Beispiel:
für Tau 1 ergeben sich folgende Werte:
UC=6,32V
UR2=3,3V Phi1=6,68V
UR1=0,4V Phi2=0,4V

http://img121.imageshack.us/i/dscf1255j.jpg/

Viele Grüße, Matthias.

#4

Hallo Matthias,

Ich denke, so ist es richtig wie ich es jetzt gelöst habe.
Was meinst Du?

Das weiss ich nicht so ganz genau :wink:

Also das Diagramm sieht richtig aus.

Aber bei den Zahlenwerten bekomme ich leicht andere Werte.
UC = 6.321205588V = 6.32V
Phi1 = 6.689085029V = 6.69V
Phi2 = 0.3678794412V = 0.37V

Da können sich bei dir auch Rundungsfehler eingeschlichen haben.

MfG Peter(TOO)

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#5

Hallo Peter,

danke, dass Du Dir die Mühe gemacht hast meine Schaltung sogar nach zurechnen. :smile:

Ich habe meine Ergebnisse in der Tat etwas gerundet, weil es mir hier für mich nicht auf super Genauigkeit ankam.

Viele Grüße,

Matthias.

#6

Hallo Matthias,

danke, dass Du Dir die Mühe gemacht hast meine Schaltung sogar
nach zurechnen. :smile:

Sind nur ein paar Tastendrücke auf dem Taschenrechner.

Ich habe meine Ergebnisse in der Tat etwas gerundet, weil es
mir hier für mich nicht auf super Genauigkeit ankam.

Da du die Formel nicht angegeben hast, weiss ich nicht ob du gerundet oder eine falsche Formel verwendet hast :wink:

MfG Peter(TOO)

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#7

Die Formel kann ich Dir morgen raus suchen.
Jetzt schaffe ich das nicht mehr, da ich zur Technikerschule muss. :smile:

Viele Grüße und bis morgen.