induzierte Spannung an Kondensator und Spule

Hilfebedürftiger · Anmeldungsdatum: 24.03.2010 Beiträge: 103

Ein Kondensator der Kapazität C = 5·10^-8 F werde mit einer Spannung von U_0 = 10V vollständig geladen.

a) Wie groß ist Ladungsmenge Q_0 nach der vollständigen Aufladung des Kondensators?

Q=C*U=5*10^-7 C

b) Der Kondensator werde jetzt von der Spannungsquelle getrennt. Wie groß ist das elektrische Feld im Inneren des Kondensators, wenn dieser eine Fläche von A = 100 cm² hat und zwischen den Platten des Kondensators Vakuum herrscht?

E=Q/(A*epsilon_0)=5,65*10^6 V/M

Nun wird der aufgeladene Kondensator an eine Spule der
Induktivit¨at L = 5H angeschlossen (s. Skizze). Die Induktion
in der Spule verursacht einen periodischen Stromfluss der
Form I(t) = ωQ_0 sin(ωt) mit. Nehmen Sie im
Folgenden an, der Kondensator werde zum Zeitpunkt t = 0
an die Spule angeschlossen und der Widerstand der Kabel
sei Null.

c) Berechnen Sie die in der Spule induzierte Spannung zum Zeitpunkt t = 2 · 10^-3 s.

Hier komme ich partout nicht auf das richtige Ergebnis und finde meinen Fehler mal wieder nicht.

Setze ich nun

t=2*10^-3 s
L=5H
Q_0=5*10^-7 C und
omega= 2000/s ein

komme ich auf 9,97 V. Stimmt aber nicht. Ich habe mir Gedanken darüber gemacht ob meine Ableitung falsch ist, aber die Zeitabhängigkeit steckt nur in sin(omega*t) .... grübelnd

Hilfebedürftiger · Anmeldungsdatum: 24.03.2010 Beiträge: 103

Ich habe Ewigkeiten an dieser Aufgabe gesessen und finde den Fehler einfach nicht. Die Formel für die induzierte Spannung ist meines Erachtens nach nicht falsch und da es nur um die induzierte Spannung geht muss ich doch auch keine anderen abfallenden Spannungen berücksichtigen, oder ?

grübelnd

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Du hast vergessen, Deinen Taschenrechner auf Bogenmaß (RAD) umzustellen.

Im Übrigen kannst Du das Minuszeichen im Induktionsgesetz getrost vergessen, solange Du nicht definierst, welche Spannungsrichtung positiv sein soll.

Hilfebedürftiger · Anmeldungsdatum: 24.03.2010 Beiträge: 103

Danke. Das war dann wohl so der letzte Fehler den ich nicht ausgeschlossen habe und auf den ich bestimmt auch nicht mehr gekommen wäre Haue / Kloppe / Schläge

.

Das Vorzeichen habe ich der Vollständigkeit halber aus der Definition mitgeführt, damit ich keinen Ärger wegen der Formalitäten hier bekomme :-)

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Hilfebedürftiger · Anmeldungsdatum: 24.03.2010 Beiträge: 103

Ok. Ich wollte jetzt nur nicht die Formel hinschreiben ohne das Minus (es geht ja hier nicht um die Richtung) um dann direkt eins auf den Deckel zu bekommen dass die Formel allgemein ja so nicht vollständig ist.