physik rechenbeispiel

    • lego
      lego
      Bronze
      Dabei seit: 08.03.2005 Beiträge: 5.823
      kann mir dazu wer den rechenweg zeigen, bitte?

      Eine Wechselspannungsquelle mit 5 V(eff) und 1 kHz ist über einen Widerstand von 50 Ohm an einen Kondensator mit 1*10^(-6) Farad angeschlossen. Wie groß ist die Spannung am Kondensator?
  • 15 Antworten
    • zweiblum88
      zweiblum88
      Bronze
      Dabei seit: 09.05.2006 Beiträge: 2.397
      R_Kondensator = 1/(i omega C)

      damit gehts

      achso und R und C sind wohl in Reihe geschaltet -> Spannungsteiler
    • lego
      lego
      Bronze
      Dabei seit: 08.03.2005 Beiträge: 5.823
      kommt die spannung in der berechnung gar nicht vor?
    • zweiblum88
      zweiblum88
      Bronze
      Dabei seit: 09.05.2006 Beiträge: 2.397
      also du rechnest erst den Widerstand des Kondensators aus, der ist frequenzabhängig.

      Die 5 Volt verteilen sich nur auf die 50 Ohm und R_C anteilmäßig.

      Ist R_C = 50 Ohm fallen am Kondensator 2,5V ab und auch am Widerstand.

      U_C = U_0 * (R_C/R_ges) oder sowas

      Kannst auch U= r i nach i umstellen und so U_c ausrechnen ... wie du magst
    • w3cRaY
      w3cRaY
      Silber
      Dabei seit: 12.06.2007 Beiträge: 5.252
      Weg 1:
      Gesamtwiderstand mit Z=wurzel(R^2+(w*L-(1/W*c)^2),
      L ist bei dir gleich 0,
      W=2*pi*f.
      bzw. Xc=1/(2*Pi*f*C)

      I=U/Z,
      Uc = Xc * I

      Xc = 156,15 Ohm
      Z = 166,82 Ohm

      I = 0,03 A
      Uc = 4,67 V



      Weg 2:
      Reihenschaltung, Strom ist überall gleichgroß.

      I = U(Rohm)/R(ohm)
      Xc=1/(2*Pi*f*C)
      Uc = Xc * I

      wobei du dir U(Rohm) erst berechnen musst.

      Greetz
    • lego
      lego
      Bronze
      Dabei seit: 08.03.2005 Beiträge: 5.823
      mit R_C meinst du ja den kapazitiven widerstand oder?

      die formel für den ist: 1/(omega*C)=159,15 ohm

      dieseer verteilt sich also anteilsmäßig 50 : 159,15

      also 5V*(159,15/209,15)=3,8V

      stimmt das so oder hab ich da was falsch verstanden?

      edit: das war auf zweiblum bezogen, den andren post hatte ich noch net gesehen
    • lego
      lego
      Bronze
      Dabei seit: 08.03.2005 Beiträge: 5.823
      push

      passt das nun so?
    • w3cRaY
      w3cRaY
      Silber
      Dabei seit: 12.06.2007 Beiträge: 5.252
      ja ka, ich denke meins stimmt soweit ^^
    • lego
      lego
      Bronze
      Dabei seit: 08.03.2005 Beiträge: 5.823
      was kommt bei weg 2 raus bei dir?

      würds selber rechnen aber weiß net genau, was du als U(Rohm) und R(ohm) bezeichnest
    • zweiblum88
      zweiblum88
      Bronze
      Dabei seit: 09.05.2006 Beiträge: 2.397
      Original von lego
      was kommt bei weg 2 raus bei dir?

      würds selber rechnen aber weiß net genau, was du als U(Rohm) und R(ohm) bezeichnest
      das gleiche natürlich! Ändert doch ander Physik nix, der Rechenweg!

      Hoffentlich haste morgen keine Klausur ;-)
    • lego
      lego
      Bronze
      Dabei seit: 08.03.2005 Beiträge: 5.823
      ja aber da wir 2 verschiedene ergebnisse haben, würde es die fehlerfindung erleichtern, wenn man weiß, in welcher rechnung der fehler steckt

      edit: außerdem ist die rechnung nicht für mich, meine freundin muss physik prüfung machen und ich hab mich nur bereit erklärt etwas zu helfen, aber für das beispiel sind meine kenntnisse zu gering
    • cybergnom
      cybergnom
      Bronze
      Dabei seit: 11.04.2007 Beiträge: 2.365
      Uc=3,8V

      stinknormaler Spannungsteiler... (Rc/R+Rc) * U




      Original von w3cRaY
      Weg 1:
      Gesamtwiderstand mit Z=wurzel(R^2+(w*L-(1/W*c)^2),
      L ist bei dir gleich 0,
      W=2*pi*f.
      bzw. Xc=1/(2*Pi*f*C)

      I=U/Z,
      Uc = Xc * I

      Xc = 156,15 Ohm
      Z = 166,82 Ohm

      I = 0,03 A
      Uc = 4,67 V



      Weg 2:
      Reihenschaltung, Strom ist überall gleichgroß.

      I = U(Rohm)/R(ohm)
      Xc=1/(2*Pi*f*C)
      Uc = Xc * I

      wobei du dir U(Rohm) erst berechnen musst.

      Greetz
      Wie kommst Du denn auf diese Formel??? Der Gesamtwiderstand ist doch wohl eher R und C in Reihe?!
      Also Z = R + 1/wC = 209,2 Ohm --> I = 2,4 mA --> Uc = 3,75 V ~ 3,8V
    • lego
      lego
      Bronze
      Dabei seit: 08.03.2005 Beiträge: 5.823
      ja dann stimmt mein ergebnis also, k, thx an alle
    • w3cRaY
      w3cRaY
      Silber
      Dabei seit: 12.06.2007 Beiträge: 5.252
      Nunja, du musst doch innem Wechselspannungsfeld deinen Blindwiderstand mit deinem normalen Ohmschen Widerstand koppeln, und das geht meiner Meinung nach nach der oben genannten Z = Wurzel(). Das ist die Standardgleichung, die man aus der Berechnung mit komplexen U's und I's (bzw. Q Punkt's) herausbekommt.

      Ich würds defenitiv so rechnen, und nicht einfach Kondensator und Widerstand in Reihe schalten und mit R= r1 + R2 mein U ausrechnen. Zumal Effektiv-Spannung und Spannung nochmal zwei verschiedene Sachen sind, die effektiv Spannung ist aufgrund der Wechselstromeigenschaft mit 1/Wurzel(2) normiert.

      Greetz
    • zweiblum88
      zweiblum88
      Bronze
      Dabei seit: 09.05.2006 Beiträge: 2.397
      R_ges = R + 1/iwC

      und man braucht halt den Betrag ->

      R²_ges = R² + 1/w²C²

      hätte ich jetzt auch so gemacht.
    • cybergnom
      cybergnom
      Bronze
      Dabei seit: 11.04.2007 Beiträge: 2.365
      Original von w3cRaY
      Nunja, du musst doch innem Wechselspannungsfeld deinen Blindwiderstand mit deinem normalen Ohmschen Widerstand koppeln, und das geht meiner Meinung nach nach der oben genannten Z = Wurzel(). Das ist die Standardgleichung, die man aus der Berechnung mit komplexen U's und I's (bzw. Q Punkt's) herausbekommt.

      Ich würds defenitiv so rechnen, und nicht einfach Kondensator und Widerstand in Reihe schalten und mit R= r1 + R2 mein U ausrechnen. Zumal Effektiv-Spannung und Spannung nochmal zwei verschiedene Sachen sind, die effektiv Spannung ist aufgrund der Wechselstromeigenschaft mit 1/Wurzel(2) normiert.

      Greetz
      Logisch kannst Du ohmsche Widerstände und Reaktanzen in Reihe schalten. Die Tatsache dass es ne Reaktanz ist wird ja durch die Formel festgelegt.

      Rechne Deine Ergebnisse mal zurück... Laut Mache muss gelten: U - Ur - Uc = 0

      Das ist bei Deinen Ergebnissen (I=0,03 und Uc=4,68Ohm) nicht gegeben.