Physik: Kondensatorspannung
- Datum: 18.01.10
-
Thematische Einordnung:
“Ein Kondensator mit einer Kapazität von 10 µF wird auf 200 V aufgeladen. Ein identischer Kondensator gleicher Kapazität wurde auf 100 V aufgeladen. a. Welche Spannung stellt sich ein, wenn man beide Kondensatoren parallel schaltet, ohne dass Ladung verloren geht? b. Welche Energie war vorher bzw. nachher vorhanden?”
- Tags: ---
Je mehr Sterne Sie vergeben, desto besser fanden Sie den Artikel.
mit der Gleichung C=Q/U also Kondensatorkapazität=Ladung / Spannung
kann man an beiden Kondensatoren die vorhandene Ladungsmenge berechnen.
Der erste Kondensator der auf 200V aufgeladen wurde speichert dabei eine Ladungsmenge von 2 mC (milliCoulomb) bzw. 1 mA s.
Der zweite (Spannung 100V) speichert 1 mC. Gesamtladung ergibt somit 3 mC
Werden Kondensatoren parallel geschaltet, addieren sich ihre Kapazitäten. C = C1 + C2 mit C1=C2= 10 µF
Gesamtkapazität ergibt sich dadurch zu C=20µF.
Nun kann man die, bei Parallelschaltung, entstehende Spannung berechnen.
Die obere Formel nach U umgestellt ergibt U= Q/C = 3 mC / 20µF = 150V
Die Energie lässt sich berechnen über E=U*Q
Im ersten Kondensator ist E=200V*0,002C = 0,4 J (Joule)
Im zweiten ist die Energie E=100V*0,001C = 0,1 J vorhanden.
nach der Parallelschaltung ist E=150V*0,003 C = 0,45 J
