Fragen bzgl. Schaltung mit einem Energiespeicher (Kondensator)

[aquintus]

Hallo zusammen,

beschäftige mich derzeit mit Kondensatoren. Die allgemeine Funktionsweise habe ich verstanden, allerdings komme ich noch nicht wirklich damit zurecht, wenn diese in Schaltungen implementiert sind. Als Beispiel einmal folgende Schaltung:

Laut Skript gibt es nun 2 Fälle zu betrachten, und zwar zum einen t<0 und t>=0.

1) So lange der Schalter auf ist, wird der Kondensator geladen. Welche Spannung kann er dabei maximal aufnehmen, jene von U1 oder nur U1 - 'Spannung, welche am Widerstand abfällt' Also U1 - I * R1?

2) Wenn man nun annimmt, dass der Kondensator seine volle Kapazität erreicht hat und der Schalter geschlossen wird, so gibt der Kondensator den Strom ja wieder ab, die Flussrichtung ist dann aber entgegengesetzt der Flussrichtung, die von U1 ausgeht d.h. es überlagert sich der Strom welcher von der Spannungsquelle kommt und der des Kondensators?!

3) Wenn t geschlossen ist, dann verliert der Kondensator doch trotzdem nicht an Kapazität, da er doch von U1 weiterhin noch geladen wird oder?

Das sind erst mal so die Hauptprobleme, evtl. Regeln sich die anderen Verständnisfehler, wenn ich die Antworten dazu kenne.


Vielen Dank schon mal!

Gruß Aquintus

[brue]

1) Der Kondensator wird geladen, irrgendwann ist er voll. Dann fliesst kein Strom mehr durch ihn, wenn kein Strom mehr fliesst muss sein Ersatzwiderstand sehr hochohmig sein. In einer Serieschaltung faellt am groessten Widerstand die hoechste Spannung ab. Hier also die vollen U1.

2) Im mittleren R fliessen dann beide Stroeme, richtig.

3) Stimmt - Die Kapazität ist immer die gleiche. Die Kapazität steht auch auf einem Kondensator aufgedruckt, weil es eine Eigenschaft dieses Kondensators ist. Du meinst vermutlich die Ladung. Die bleibt aber hier nicht die selbe, weil in der neuen Schaltung nicht mehr die vollen U1 an dem C zu liegen kommen.

gruss

[alterlich]

naja, über punkt 1) läßt sich streiten....man weiss ja nicht welcher lehrer in welchem studiengang hier die fragen stellt.
anwendungsorientiert gesehen ist der kondensator nat. schnell "voll" und sein Widerstand damit relativ schnell riesig im vergleich zum R1. von praktischen standpunkt aus ist die spannung dann U1.
rechnerisch gesehen stimmt das aber nicht. der kondensator lädt exponentiell. also wirst du auch in aller ewigkeit noch einen (winzigen) strom haben. am vorwiderstand fällt also I*R1 ab und der kondensator wird nur mit U=U1-I*R1 abfallen, wobei U natürlich mit der zeit immer mehr gegen U1 geht.

gruss

[aquintus]

Hi,

frohes neues Jahr wünsche ich erst mal!

Wenn die "Brücke" geschlossen ist (Punkt 3), warum wird er dann denn nicht mehr voll aufgeladen?

[brue]

Stell dir mal den Kondensator als sehr grosser Widerstand vor, wie er im geladenen zustand einer ist. Dann kommst du selber drauf.

gruss

[aquintus]

sorry aber blicke das noch nicht so ganz. wenn der kondensator komplett geladen ist fließt kein strom durch. schließt man t, dann entlädt sich der kondensator (verliert an spannung). wird er aber nicht gleichzeitig von der spannungsquelle wieder geladen? wenn nein, warum?

[alterlich]

vergiß mal kurz, das das ding ein kondensator im eigentlichen sinne ist, stell dir vor er wäre weg und du würdest da, wo er jetzt sitzt einfach zwei messleitungen in die schaltung stecken also parallel zu R2 (die haben ja auch eine kapazität und sind damit auch ein sehr kleiner konsensator). an den strippen liegt also jetzt die selbe spannung wie am kondensator - und ? wenn du die strippen jetzt in dein multimeter steckst, welche spannung mißt du wohl....

gruss

[kalledom]

Denk den Kondensator mal ganz weg und schließe ein Voltmeter über dem Schalter (rechts an R1) und unten an R2 an.
Was für Spannungen werden bei geöffnetem und bei geschlossenem Schalter gemessen ? (laß den Innen-Widerstand vom Voltmeter unberücksichtigt !) Stichworte: Ohmsches Gesetz, Spannungsteiler.
Auf die gleichen Spannungen wird der Kondensator bei offenem Schalter aufgeladen und bei geschlossenem Schalter entladen.