Beide Seiten der vorigen Revision
Vorhergehende Überarbeitung
Nächste Überarbeitung
|
Vorhergehende Überarbeitung
Letzte Überarbeitung
Beide Seiten der Revision
|
elektrotechnik_1:schaltvorgaenge_an_rc-kombinationen [2021/01/08 11:00] tfischer |
elektrotechnik_1:schaltvorgaenge_an_rc-kombinationen [2023/09/19 22:38] mexleadmin |
====== 7. Schaltvorgänge an RC-Kombinationen ====== | ====== 7 Schaltvorgänge an RC-Kombinationen ====== |
| |
<WRAP onlyprint> | <WRAP onlyprint> |
</callout> | </callout> |
| |
<WRAP right>{{url>https://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html?ctz=CQAgjCAMB0l3BOJyWoVaYEBYDsuBmbSbMSAVmwDZcqRyJyRsCAoAN3G2xACZiuPMNyiiBTSKJjlWAJxAECdYT2KSVospFYBjZnEH7J-SadjxIvKebCsA7oZN8BT7Q6dO1z0-e9+nYLRQrADKfAAc4Y7kyiKmIABmAIYANgDOAKaivL68MeC8URpghcEOxaXFcbn5YFTGAnU+7o31foF02gAezrjgkOi8VATgJczOICGsPXUjYOFW8+rhTDz8IACq0+Dh6ghzCHt0QlEAjtsEuEJYCggQJVZrPABKF228Awr4fGNPIADCrEuxkihkUsSEUlYAAdmNgiiJuFEAlCHEi-F5XL50RovBpunwEMoxgRIPcwKsJgBLC5kgqSAhgOa8EYnAHbPBCb7w5S7cbzdk9bDkdCBSR4RaEcbrACurAA9nxwGIBugYBZaLx9jhyIy8hgLAhaDF9cYlSMqQB9f4AGgAOmkZdagcjrBY6erDWhvUgAUloUkdFSAC5JAB2OgyDsBBCKmnU8BAzwyaSpaVDEajaVeQA 600,400 noborder}} | <WRAP right>{{url>https://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html?running=false&ctz=CQAgjCAMB0l3BOJyWoVaYEBYDsuBmbSbMSAVmwDZcqRyJyRsCAoAN3G2xACZiuPMNyiiBTSKJjlWAJxAECdYT2KSVospFYBjZnEH7J-SadjxIvKebCsA7oZN8BT7Q6dO1z0-e9+nYLRQrADKfAAc4Y7kyiKmIABmAIYANgDOAKaivL68MeC8URpghcEOxaXFcbn5YFTGAnU+7o31foF02gAezrjgkOi8VATgJczOICGsPXUjYOFW8+rhTDz8IACq0+Dh6ghzCHt0QlEAjtsEuEJYCggQJVZrPABKF228Awr4fGNPIADCrEuxkihkUsSEUlYAAdmNgiiJuFEAlCHEi-F5XL50RovBpunwEMoxgRIPcwKsJgBLC5kgqSAhgOa8EYnAHbPBCb7w5S7cbzdk9bDkdCBSR4RaEcbrACurAA9nxwGIBugYBZaLx9jhyIy8hgLAhaDF9cYlSMqQB9f4AGgAOmkZdagcjrBY6erDWhvUgAUloUkdFSAC5JAB2OgyDsBBCKmnU8BAzwyaSpaVDEajaVeQA 600,400 noborder}} |
</WRAP> | </WRAP> |
| |
In der Simulation rechts sehen Sie die oben angesprochene Schaltung in einer etwas abgewandelten Form: | In der Simulation rechts sehen Sie die oben angesprochene Schaltung in einer etwas abgewandelten Form: |
* Die Kapazität $C$ kann über den Widerstand $R$ geladen werden, wenn der Wechselschalter $S$ die Gleichspannungsquelle $U_q$ mit den beiden verbindet. | * Die Kapazität $C$ kann über den Widerstand $R$ geladen werden, wenn der Wechselschalter $S$ die Gleichspannungsquelle $U_q$ mit den beiden verbindet. |
* Über den Schalter $S$ ist aber auch möglich die Reichenschaltung von $R$ und $C$ kurzzuschließen. | * Über den Schalter $S$ ist aber auch möglich die Reihenschaltung von $R$ und $C$ kurzzuschließen. |
* Weiterhin wird der Strom $i_C$ und die Spannung $u_C$ im Oszilloskop als Datenpunkte über der Zeit und in der Schaltung als Zahlenwert angezeigt. | * Weiterhin wird der Strom $i_C$ und die Spannung $u_C$ im Oszilloskop als Datenpunkte über der Zeit und in der Schaltung als Zahlenwert angezeigt. |
* Zusätzlich ist es möglich mit den Slidern ''Capacitance C'' und ''Resistance R'' den Kapazitätswert $C$ und Widerstandswert $R$ zu verändern. | * Zusätzlich ist es möglich mit den Slidern ''Capacitance C'' und ''Resistance R'' den Kapazitätswert $C$ und Widerstandswert $R$ zu verändern. |
* Dadurch liegt anfangs die volle Spannung $U_q$ an dem Widerstand an: $u_R(t_0)=U_q$ | * Dadurch liegt anfangs die volle Spannung $U_q$ an dem Widerstand an: $u_R(t_0)=U_q$ |
* Der anfängliche Entladestrom wird damit über den Widerstand definiert: $i_C ={{u_R}\over{R}}$ | * Der anfängliche Entladestrom wird damit über den Widerstand definiert: $i_C ={{u_R}\over{R}}$ |
* Durch die abfließenden Ladungen wird die Spannung des Kondensators $u_C$ abgesenkt, da gilt: $u_C = {{q(t)}{C}}$ | * Durch die abfließenden Ladungen wird die Spannung des Kondensators $u_C$ abgesenkt, da gilt: $u_C = {{q(t)}\over{C}}$ |
* Idealerweise ist der Kondensator erst bei $t \rightarrow \infty$ vollständig entladen. | * Idealerweise ist der Kondensator erst bei $t \rightarrow \infty$ vollständig entladen. |
| |
==== Periodische Schaltvorgänge ==== | ==== Periodische Schaltvorgänge ==== |
| |
<WRAP right>{{url>https://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html?ctz=CQAgjCAMB0l3BOJyWoVaYEBYDsuBmbSbMSAVmwDZcqRyJyRsCAoAN3G2xACZiuPMNyiiBTSKJjlWAJxAECdYT2KSVosqwDGzOIL2T+kk7HiReC6AhLFsOMPjCKwrAO4HjfAV8jvvRgJqAVD+XuECjnR+HrzkyrwAHAZgSaEeGqnJmSIxfPHgVIHqRekhYKVeUaEAHt644JDovFQE4KnM3iAAyqx1FW1giZZD6olMPPwgAKp94InqCIM24Ah0Qsl+dQS4QlgKCBCplpM8AEpzSkZNCvh8HacgAMKsO0aJ2SKKyiIQJqwAB2Y2E+qhB5Sk-m4yS8wV8UPBGmCGi2fDW7UsBEgRzAEy6AEtLtjwLxJARnCS2htnnM8EI7iDlAtOkMaXVsOR0I5JHgRoROlMAK6sCrvUH5H48a6Ncyy1hnPi4EaVJWrEZ8GVGaBMXjaqTa1gAew1f2YYH2EmgcR2jl2vAqThsbSMGra+IA+k8ADQAHQAzoLPa8YfrZX8zPA0FHkM8AIYA2PafEAF1jADttABTf0vAjZTTqeAgM6Zv34v2pjPZv0XPNdQb6MhFgBiskzAEdBZmMwBPf0AM1YQA 600,450 noborder}} | <WRAP right>{{url>https://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html?running=false&ctz=CQAgjCAMB0l3BOJyWoVaYEBYDsuBmbSbMSAVmwDZcqRyJyRsCAoAN3G2xACZiuPMNyiiBTSKJjlWAJxAECdYT2KSVosqwDGzOIL2T+kk7HiReC6AhLFsOMPjCKwrAO4HjfAV8jvvRgJqAVD+XuECjnR+HrzkyrwAHAZgSaEeGqnJmSIxfPHgVIHqRekhYKVeUaEAHt644JDovFQE4KnM3iAAyqx1FW1giZZD6olMPPwgAKp94InqCIM24Ah0Qsl+dQS4QlgKCBCplpM8AEpzSkZNCvh8HacgAMKsO0aJ2SKKyiIQJqwAB2Y2E+qhB5Sk-m4yS8wV8UPBGmCGi2fDW7UsBEgRzAEy6AEtLtjwLxJARnCS2htnnM8EI7iDlAtOkMaXVsOR0I5JHgRoROlMAK6sCrvUH5H48a6Ncyy1hnPi4EaVJWrEZ8GVGaBMXjaqTa1gAew1f2YYH2EmgcR2jl2vAqThsbSMGra+IA+k8ADQAHQAzoLPa8YfrZX8zPA0FHkM8AIYA2PafEAF1jADttABTf0vAjZTTqeAgM6Zv34v2pjPZv0XPNdQb6MhFgBiskzAEdBZmMwBPf0AM1YQA 600,450 noborder}} |
</WRAP> | </WRAP> |
| |
* rechts: gespeicherte Energie $w_C = \int u_C \cdot i_C \; dt$ des Kondensators | * rechts: gespeicherte Energie $w_C = \int u_C \cdot i_C \; dt$ des Kondensators |
| |
<WRAP right>{{url>https://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html?ctz=CQAgjCAMB0l3BOJyWoVaYEBYDsuBmbSbMSAVmwDZcqRyJyRsCAoAN3G2xACZiuPMNyiiBTSKJjlWAJxAFyvQczB1hPSWFYBjEFQEb9A-pLOx4kCDCtYw5AhX4IAHDUfWL2gO4rTfEwFIVl9-fwIqFwCzEOi4-zBaKFjecnVeKKMwDOTfLJyskWDQtPAqSQTy3Li1CsMk4IAPANxwSHReKgJwbOYAkABlVma1brAXZXGtFyYefhAAVWHwFy0EMYQ1uiEopoVcCDB7BRdM8b75gCVl8or2-US+XrmeAGFWAlxJRyERRUmRNZkgAHfSnFSRKIJKSxSFxAx1GK+OFGBEqPa8BDqXoeHqzfoAS2WuOy3zAY143R2IHezQOQnwIFwnRWkmptP0SHAXyZvUSVP6AFdWLU+OCjKl1EU+FpLHLgpc+MyyhVlVhJnxOXNoExeDqFJh+OT1lQyFRXBIdSlxX8SOjYtgsfDAkj9JBMiI0UZivQqkdlOQEJNesFoCAAJIAOwALgBTADmsgAhtGAPbyCrgTUAUUjsdk8YAngpRN0AAqp7z5vqZgDywIAggBbYHZgA2TYAOgBnMA93g9gid2SvJPApM6Alp2Ttrvdoe94eXWPdgnd6eznt97vYYcAcVkqcFkYAJpvu8oXJ2t-Br92ALRkOB3p+WO+P6DOXBY1xIciUU1yFjR9IDvUCbzfbtwMXHsbHgbJHVWHAXG-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 900,500 noborder}} | <WRAP right>{{url>https://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html?running=false&ctz=CQAgjCAMB0l3BOJyWoVaYEBYDsuBmbSbMSAVmwDZcqRyJyRsCAoAN3G2xACZiuPMNyiiBTSKJjlWAJxAFyvQczB1hPSWFYBjEFQEb9A-pLOx4kCDCtYw5AhX4IAHDUfWL2gO4rTfEwFIVl9-fwIqFwCzEOi4-zBaKFjecnVeKKMwDOTfLJyskWDQtPAqSQTy3Li1CsMk4IAPANxwSHReKgJwbOYAkABlVma1brAXZXGtFyYefhAAVWHwFy0EMYQ1uiEopoVcCDB7BRdM8b75gCVl8or2-US+XrmeAGFWAlxJRyERRUmRNZkgAHfSnFSRKIJKSxSFxAx1GK+OFGBEqPa8BDqXoeHqzfoAS2WuOy3zAY143R2IHezQOQnwIFwnRWkmptP0SHAXyZvUSVP6AFdWLU+OCjKl1EU+FpLHLgpc+MyyhVlVhJnxOXNoExeDqFJh+OT1lQyFRXBIdSlxX8SOjYtgsfDAkj9JBMiI0UZivQqkdlOQEJNesFoCAAJIAOwALgBTADmsgAhtGAPbyCrgTUAUUjsdk8YAngpRN0AAqp7z5vqZgDywIAggBbYHZgA2TYAOgBnMA93g9gid2SvJPApM6Alp2Ttrvdoe94eXWPdgnd6eznt97vYYcAcVkqcFkYAJpvu8oXJ2t-Br92ALRkOB3p+WO+P6DOXBY1xIciUU1yFjR9IDvUCbzfbtwMXHsbHgbJHVWHAXG-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 900,500 noborder}} |
</WRAP> | </WRAP> |
| |
<panel type="info" title="Aufgabe 7.2.5 Übungsaufgabe zum Ladungsausgleich zweier Kondensatoren"> <WRAP group><WRAP column 2%>{{fa>pencil?32}}</WRAP><WRAP column 92%> | <panel type="info" title="Aufgabe 7.2.5 Übungsaufgabe zum Ladungsausgleich zweier Kondensatoren"> <WRAP group><WRAP column 2%>{{fa>pencil?32}}</WRAP><WRAP column 92%> |
| |
<WRAP right>{{url>https://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html?ctz=CQAgjCAMB0l3EZgBwDZkCYAsBWAnDgOxYDMG52IJEOIpAUAMbgbJ1tividRSzyQ8Q4SNF5wkCUyo4M7GXLA9JMAYLEahvSPQDmLDj04cuKvQu5ySsg9voZIhW1hMdUdEAFcwACgDCYACU9o4WLhZg7lhevn4YwQDOIOTRZMmEVnKSEABmAIYANgkApvQA7s4chFFsOiSEkiSQ0eHWcuGIUPQAyuDV8inyKiD5RcW8GPQATsmUqNEYGSDzvGDl6XIrTS2164uZVM1D9NAgAKIAdsVTugCeALbFAC7XE8lUIH7vknIAquAAuQAdQ8jRAADU-ODumcCvcADoJMCIjCIkiIrCInDwqYAcSmAHtPBcACawhEJbF4wnEslwtFQeFopkJGA4ABUPjyAFpGIEAHoYTkAI15gURkBZktZUvoWDAkhwPDSOFQkhWEEu1zujxeM2l6NZ0A5XLFgpFYsZrKtOgASiAlQcXI0srwsCp+PBNJptHwcCEnFg8O4wFgdtkwx5vP54gG6MHluHE1HYkF6PbHZZ2NllG6PWpvRpfWy5QqHUYeKqI9FNVcbg9nq8DRLjZyeXzzT5RXybTb6AAPKhNCQkKjuiRRcBsSaD6ijvBsEjDhUQBbRPwDkDIJwriQ1o5rz6bhX7kOhiTiGscTfYSR4BZEEB4QPJaK2m84Ue0DCoUdsK-JDeJDuD8Nijoe3Q3pAcgYN+PBcABayDig34-JAEAYOBr4gJBg5YKgtDcosyxLiAREtOA7hnFM9wAJZPE8BTEroiIktciJajctHFBcJznHWdwJJ49yPPq7xWCAQIQJ0wIwYCICAIhEILRGCkLQuSiLIgkqIJIamKUji+JEqSGm6YZNImfSlKMsyiKmnyTJMgADl2YoSlK7kSqWipGHgcg4JGDgcPx2q3EJIlNsyCT2eK8Iud2gS9tKOgOE4aqLps45pNEZSpsEqXLJAhiZTm7QgGUGAxvloTpeAfmJtk9XRApZRxpmYBNcgjVlbl-hpgVmaDM6swURVVXrEG7grJmKw6BUk3gJG7WRjowp0OE3LhKgqBOLBTg6ASHidPK55lkgbypPQh20MdSj7nw0nvLQJBXYcAKSCdKn8Ig0AYe8w4vYd1DvXQd18AgD0fFYECA1QihumDqjoZDCxw1Q9AkLU7wYZIACSFz0bRhSIuCBIFE8eS6KUQA 900,500 noborder}} | <WRAP right>{{url>https://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html?running=false&ctz=CQAgjCAMB0l3EZgBwDZkCYAsBWAnDgOxYDMG52IJEOIpAUAMbgbJ1tividRSzyQ8Q4SNF5wkCUyo4M7GXLA9JMAYLEahvSPQDmLDj04cuKvQu5ySsg9voZIhW1hMdUdEAFcwACgDCYACU9o4WLhZg7lhevn4YwQDOIOTRZMmEVnKSEABmAIYANgkApvQA7s4chFFsOiSEkiSQ0eHWcuGIUPQAyuDV8inyKiD5RcW8GPQATsmUqNEYGSDzvGDl6XIrTS2164uZVM1D9NAgAKIAdsVTugCeALbFAC7XE8lUIH7vknIAquAAuQAdQ8jRAADU-ODumcCvcADoJMCIjCIkiIrCInDwqYAcSmAHtPBcACawhEJbF4wnEslwtFQeFopkJGA4ABUPjyAFpGIEAHoYTkAI15gURkBZktZUvoWDAkhwPDSOFQkhWEEu1zujxeM2l6NZ0A5XLFgpFYsZrKtOgASiAlQcXI0srwsCp+PBNJptHwcCEnFg8O4wFgdtkwx5vP54gG6MHluHE1HYkF6PbHZZ2NllG6PWpvRpfWy5QqHUYeKqI9FNVcbg9nq8DRLjZyeXzzT5RXybTb6AAPKhNCQkKjuiRRcBsSaD6ijvBsEjDhUQBbRPwDkDIJwriQ1o5rz6bhX7kOhiTiGscTfYSR4BZEEB4QPJaK2m84Ue0DCoUdsK-JDeJDuD8Nijoe3Q3pAcgYN+PBcABayDig34-JAEAYOBr4gJBg5YKgtDcosyxLiAREtOA7hnFM9wAJZPE8BTEroiIktciJajctHFBcJznHWdwJJ49yPPq7xWCAQIQJ0wIwYCICAIhEILRGCkLQuSiLIgkqIJIamKUji+JEqSGm6YZNImfSlKMsyiKmnyTJMgADl2YoSlK7kSqWipGHgcg4JGDgcPx2q3EJIlNsyCT2eK8Iud2gS9tKOgOE4aqLps45pNEZSpsEqXLJAhiZTm7QgGUGAxvloTpeAfmJtk9XRApZRxpmYBNcgjVlbl-hpgVmaDM6swURVVXrEG7grJmKw6BUk3gJG7WRjowp0OE3LhKgqBOLBTg6ASHidPK55lkgbypPQh20MdSj7nw0nvLQJBXYcAKSCdKn8Ig0AYe8w4vYd1DvXQd18AgD0fFYECA1QihumDqjoZDCxw1Q9AkLU7wYZIACSFz0bRhSIuCBIFE8eS6KUQA 900,500 noborder}} |
</WRAP> | </WRAP> |
| |
</WRAP></WRAP></panel> | </WRAP></WRAP></panel> |
| |
| {{page>aufgabe_7.2.6_mit_rechnung&nofooter}} |
| |
| |
| |