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Reihenschaltung mehrerer Kondensatoren - Schnelle Hilfe gesucht :( |
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BID = 674756
AlexHe
Gerade angekommen
Beiträge: 12
Wohnort: Köln
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Hallo, liebe Community,
ich stehe gerade vor einem kleinen Problem.
Am morgigen Tag werden wir auf unserer Schule eine Klausur über versch. Bauteile, darunter auch Kondensatoren, schreiben.
Eigentlich war ich mir bis gerade ziemlich sicher, dass ich alles beherrsche und war damit auch recht zufrieden.
Jetzt kam ich aber während eines Konflikts mit einem Mitschüler ins Taumeln.
Es geht um eine Reihen-/ Parallelschaltung von zwei Kondensatoren.
Die Aufgabe lautet:
Zwei 12pF Kondensatoren lieben in Reihe an 12V Gleichspannung. Welche Ladungen speichern die einzelnen Kondensatoren?
wenn Kondensatoren in Reihe geschaltet werden, verhält sich die Kapazität doch wie folgt:
muss ich also
rechnen und danach die Formel
nach Q, also Ladung umstellen
und dann mit Uc1 = 4,5V die Ladung ausrechnen? ich stehe auf dem Schlauch und hoffe, dass sich schnelle Hilfe findet...
Liebe Grüße,
Alex
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BID = 674771
PhyMaLehrer
Schriftsteller
Beiträge: 908
Wohnort: Leipzig
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Wieso 4,5 V? Wenn zwei gleich große Kondensatoren in Reihe an einer Gleichspannung liegen, dann... ??? |
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BID = 674779
DonComi
Inventar
Beiträge: 8605
Wohnort: Amerika
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Wie kommst du auf 4.5V?
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BID = 674784
Otiffany
Urgestein
Beiträge: 13751
Wohnort: 37081 Göttingen
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Ist doch klar: 12 : 2 = 4,5! 
Gruß
Peter
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BID = 674814
AlexHe
Gerade angekommen
Beiträge: 12
Wohnort: Köln
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ist doch eine Reihenschaltung von gleich großen Bauteilen. Also teilt sich die Spannung auf beide gleichmäßig auf, nicht?
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BID = 674816
DonComi
Inventar
Beiträge: 8605
Wohnort: Amerika
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Ja, hat Otifanny ja auch mathematisch oben exakt beschrieben  .
Du gehst also von 9V aus, wir aber von 12V, so wie du es oben parametrisiert hast.
Wenn du jetzt von 6V ausgehst, dann kannst du doch mit Q=C·U weiter rechnen.
Wobei es normalerweise andersrum angewendet wird... Nämlich um auf die Teilspannungen zu kommen, die ja bei ungleichen Kapazitäten eben nicht gleich sind. Wohl aber die Ladung bei der Serienschaltung; womit deine Frage beantwortet wäre.
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BID = 674818
AlexHe
Gerade angekommen
Beiträge: 12
Wohnort: Köln
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das Hauptaugenmerk bzw. meine Verwirrung liegt ja auch in dem Punkt, ob sich die Kapazität von 12pF auf 6pF verringert, da die beiden in Reihe geschaltet sind. Ist dies so?
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BID = 674821
Kleinspannung
Urgestein
Beiträge: 13350
Wohnort: Tal der Ahnungslosen
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Zitat :
AlexHe hat am 3 Mär 2010 22:48 geschrieben :
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Ist dies so?
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Hast du keine Lehrbücher oder nen Gockel? 
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Manche Männer bemühen sich lebenslang, das Wesen einer Frau zu verstehen. Andere befassen sich mit weniger schwierigen Dingen z.B. der Relativitätstheorie.
(Albert Einstein)
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BID = 674823
DonComi
Inventar
Beiträge: 8605
Wohnort: Amerika
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Ja, die Ersatzkapazität der Serienschaltung beträgt hier 6pF.
Hast du ja auch mit der korrekten Gleichung ausgerechnet.
Nun ist also bekannt, wie groß die Ersatzkapazität C1 zu C2 in Reihe ist.
Da die Ladung auf beiden Kondensatoren gleich ist, kann nach Q=C·U -> U=Q/C die Spannung über dem Einzelkondensator berechnet werden.
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BID = 674830
Otiffany
Urgestein
Beiträge: 13751
Wohnort: 37081 Göttingen
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Wird hier von Spannung oder von Ladungsmenge gesprochen. So rein "gefühlsmäßig" würde ich sagen, daß auch bei ungleichen Kondensatoren, die Spannung sich zu je einer Hälfte auf beide Kondensatoren verteilen wird; was unterschiedlich ist, ist die gespeicherte Energie.
Gruß
Peter
[ Diese Nachricht wurde geändert von: Otiffany am 4 Mär 2010 0:35 ]
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BID = 674833
DonComi
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Beiträge: 8605
Wohnort: Amerika
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Zitat :
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So rein "gefühlsmäßig" würde ich sagen, daß auch bei ungleichen Kondensatoren, die Spannung sich zu je einer Hälfte auf beide Kondensatoren verteilen wird |
Nein, die Teilspannungen sind abhängig von der Kapazität (Edit: und zwar, je größer die Kapazität, desto kleiner die Spannung über der Kapazität)
Die Energie ist natürlich wiederum abhängig von der Spannung und von der Kapazität.
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[ Diese Nachricht wurde geändert von: DonComi am 4 Mär 2010 1:17 ]
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BID = 675404
Bartholomew
Inventar
Beiträge: 4681
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Zitat :
AlexHe hat am 3 Mär 2010 22:48 geschrieben :
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das Hauptaugenmerk bzw. meine Verwirrung liegt ja auch in dem Punkt, ob sich die Kapazität von 12pF auf 6pF verringert, da die beiden in Reihe geschaltet sind. Ist dies so?
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Ja.
Anschaulich aufgemalt:
Zwei gleich große Kondensatoren in Reihe:
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Nun entfernt man die Leitung zwischen beiden (die beiden inneren Platten liegen direkt aneinander):
---|||---
Und nun entfernt man noch die inneren beiden Platten (sind ja eh unendlich dünn):
---| |---
Was bleibt, ist ein einzelner Kondensator mit doppelt so großem Plattenabstand, also halber Kapazität.
Gruß, Bartho
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BID = 676202
Dark Dragon
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Wohnort: Solingen
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Und doppelter Spannungsfestigkeit
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BID = 676216
hajos118
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Beiträge: 2453
Wohnort: Untermaiselstein
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Zitat :
Dark Dragon hat am 10 Mär 2010 02:18 geschrieben :
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Und doppelter Spannungsfestigkeit
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Nur, wenn beide die gleiche Spannungsfestigkeit haben.
Ansonsten ergibt sich max. die doppelte Spannungsfestigkeit des "schwächeren" Kondensators.
Berechnung ect. überlass' jetzt mal den interessierten Mitlesern.
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Interpunktion und Orthographie dieses Beitrags sind frei erfunden.
Eine Übereinstimmung mit aktuellen oder ehemaligen Regeln wäre rein zufällig und ist nicht beabsichtigt.
Wer einen Fehler findet, darf ihn behalten!
[ Diese Nachricht wurde geändert von: hajos118 am 10 Mär 2010 7:53 ]
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