Entladen des Kondensators?
Wir haben in der Schule das Aufladen vom Kondensator gemacht. Normalerweise (hat er auch gesagt) macht man das mit Integral Rechnung. Da wir diese nicht gemacht haben müssen wir das also von Hand rechnen.
Wir haben also die Ladung nach einer bestimmten Zeit berechnet, mit dieser Ladung wieder die Spannung am Kondensator und so weiter wir haben also in jedem schritt die neu dazu gekommenen Ladung mit der vorherigen addiert. Bis hier hin alles in Ordnung.
Wir schreiben am Montag Test und unser Lehrer hat uns auch als Stoff, und Hausaufgabe das Entladen gegeben. Unsere ganze Klasse hat keine Ahnung wie diese Formeln für das Entladen gehen sollen. Im Anhang noch ein paar Beispiele wie ich das mit dem Aufladen meine. (Schaltplan Spannungsquelle parallel zu widerstand mit Kondensator in Serie.)
Geben ist zbs. eine Spannungsquelle Uq = 100V, R = 1kOhm, C = 10uF, und dt der Abstand indem wir die Ladungen neu berechnen. In diesem Fall 1ms. Mit dieser Konfiguration würde der Kondensator nach 5Tau also ca 50ms aufgeladen sein. (WICHTIG! Wir machen das immer mit excel da es sonst etwas lange dauern würde!)
Also haben wir das ganze in 50 schritten aufgeteilt (deshalb das dt von 1ms)
Bei t = 1
Uc = 0 -> Ur = 100V I = U/R = 100V / 1kOhm = 100mA -> Q = I * t = 100mA * 1ms
Q = 100uAs.
Bei t = 2
Uc = Q / C = 100uAs / 10uF = 10V -> Ur = 90V I = Ur/R = 90V / 1kOhm -> 90mA
Q= Q + I * t = 100 uAs + 0,09A * 1ms = 100uAs + 90 uAs = 190 uAs.
Und alles wieder von Vorne bis zu t = 5 * Tau
Wäre echt cool wenn irgendjemand dieses System auch für das Entladen wüsste...
Wenn jemand darauf antworten kann, vielen Dank im vor hinein!
Hier:
2 Antworten
Du macht es ganz ähnlich - nur dass eben entladen wird und sich die Ladung somit verkleinert:
Wenn man das in ein Excel packt sieht das soaus:
Hier ist auch der exakt berechnete Wert Uber eingezeichnet. Aufgrund der Diskretisierung des Integrals hat man einen kleinen Fehler.
Schönes Beispiel übrigens - da sieht man, was hinter der Integralrechnung eigentlich steckt.
Es geht nur um den Strom, der dem Kondensator Ladung entzieht. Der Stom ist einfach I(t)=U(t)/R, denn der Widerstand hängt ja direkt am Kondensator. Bei t=0 ist die Kondensatorspannung 100V und genau diese Spannung sieht auch der Widerstand. wieso sollten da 10V anliegen?
Mit ΔU meine ich die Spannung, um die sich die Spannung an C während dieses Zeitschritts verkleinert. Ich glaube du denkst da vierl zu kompliziert - es ist aber ganz ganz einfach ;-)
Okay, also bei t=0 ist die Spannung vom Kondensator und vom Widerstand 100V die Ladung vom Kondensator ist 1000uAs und der Strom = 0mA, so t = 0 fertig, jetzt t = 1, wie soll ich da jetzt auf irgendwelche Werte kommen mit denen ich weiter rechnen kann? Ich denke die Excel Datei wäre fürs Verständnis nicht schlecht, denke auch es würde relativ schwierig sein das jetzt hier noch weiter zu erklären würde sehr nett sein wenn du mir das an meine Email schicken könntest :)
Nach t = unendlich. Der Kondensator ist vollgeladen mit Uc = Uq.
Q =Uc * C
Beim Entladen wird der Stromkreis ja kurzgeschlossen. Es gibt den Kondensator als Spannungsquelle und als Ladungsspeicher und den festen Widerstand 1kOhm.
Im ersten Schritt fliesst der gleiche Strom raus wie am Anfang beim Einschalten. Die abgeflossene Ladung ziehst Du von Q ab. Berechnet das neue Uc und so weiter.
Eine interessante Sichtweise um den Lade/Entladevorgang Kondensator zu erklären.
Also wenn man jetzt so vorgeht:
t= 0, Uc = 100V, Ur = 0V I = 0mA Q = 1000uAs
t= 1, Ich weiß nicht wie ich da jetzt weiter komme und wie ich mir quasi einen Strom am Widerstand ausrechnen kann der dann eine Ladung "verbrauchen" bzw. entladen würde? Wie bekomme ich jetzt den ersten "Verbrauch" zustande mit dem ich dann weiter rechnen kann? Danke schonmal!
könntest du mir vielleicht die Formeln die du in Excel verwendest hast zeigen, ich kann einfach nicht nachvollziehen wie vom Zeitpunkt 0 ein Unterschied zum Zeitpunkt 1 entstehen kann. Außerdem wenn ich richtig verstehe liegen bei deinem t = 0 am Kondensator 100V und am Widerstand 10V an, das verstehe ich nicht da dann ja theoretisch 110V vorhanden sein müssten oder? Und ja das Beispiel ist cool, er hat uns es aber leider nicht wirklich gut erklärt... Danke!