Kondensator mit zwei Lösungsansätzen und zwei Ergebnissen ..

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__Stephan__

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Moin moin zusammen!

Ich habe eine Kondensator-Aufgabe, die eigentlich nicht schwer zu lösen ist. Ich habe zwei Möglichkeiten gefunden, diese zu lösen. Aber von vorne:

Es gibt einen Kondensator mit einer Kapazität von 10nF. Dieser wurde mit einer Stromquelle 10 ms lang mit konstant 1 mA geladen.

a) Bestimmen Sie die Spannung!

Mit Q = I * t und u = Q / C habe ich als Spannungswert 1.000V errechnet. Soweit nicht schwer.

b) Die beidseitig metallisierte Kunststofffolie im Kondensator hat eine Fläche von 50 cm² und eine Dielektrizitätskonstante von 12. Wie groß ist die Feldstärke in der Kunststofffolie?

Mit d [Plattenabstand] = e0 * er * A / C errechne ich den Abstand von 53,125 µm.

Mit E = U / l errechne ich eine Feldstärke von 18.823.484,45 V/m ( 1.000V / 53,125µm ). Ist dieser Wert für eine Feldstärke nicht viel zu hoch? Was meint Ihr?

c) Gespeicherte Energie: w = 0,5 * C * u² macht 5mWs. Ist auch nicht schwer.

d) Und nun wieder ne Frage: Welcher Widerstand muss an den gelandenen Kondensator angeschlossen werden, damit dieser sich innerhalb von 10ms vollständig entleert?

Formel 1: TAU = R * C ( TAU = 2 ms => 5 TAU entsprechen vollständige Entladung (in der Praxis))

Ergebnis: 200.000 OHM

Formel 2: Über die Leistung: W = 5mWs (sprich 5mW für 1 Sekunde). Der Kondensator kann also auch eine Leistung von 500mW für 10ms liefern. Ab in die Formel R = U²/P:

Ergebnis: 2.000.000 OHM.

Welcher Widerstand ist denn nun notwendig? Wo ist der Fehler? Ich hoffe, Ihr könnt mir aus dieser Misere helfen ..

Grüße

Stephan
 
Bei der Version 2 wird außer acht gelassen, daß die Spannung keine Konstante ist.
bei einem sich entladenden Kondensator sinkt die Spannung nach einer e-Funktion.

Die Rechnung geht aber davon aus, daß ein konstanter Strom bei einer konstanten Spannung fließt
 
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Thema: Kondensator mit zwei Lösungsansätzen und zwei Ergebnissen ..
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