Entladestrom/ Ladung / Kapazität eines Kondensators

StelzGeist · Anmeldungsdatum: 21.12.2012 Beiträge: 26

Es geht um einen Kondensator, der entladen wird.

ich versuche, die Aufgabe als PDF-Datei oder Bild anzuhängen oder zu verlinken.

Probleme gibt's erst ab der 2. Teilaufgabe, das Diagramm ist fertig.
Dazu soll die Ladung (Q) in Coulomb zur Zeit t=0s berechnet werden. Hier fehlt mir jeglicher Ansatz, da C=Q/U nichts bringt (Kapazität kann ich nicht ermitteln), und die Ladung im allgemeinen ja Integral von I ist, aber es nur t0 gibt, --- damit wäre das Integral ja null, weil kein Intervall.

Ich bräuchte also dringend einen Ansatz.

StelzGeist · Anmeldungsdatum: 21.12.2012 Beiträge: 26

Bild
2013-03-08-18-02-1.pdf

Yu · Anmeldungsdatum: 19.03.2012 Beiträge: 40

Kommt ganz drauf an was du gegeben hast.

Beim Entalden eines Kondensators gilt:

ist die Spannung am Kondensator und

die Eulersche Zahl.

Wenn es um Stromstärken geht gilt:

ist hier die Anfangsstromstärke.

Mit den gegebenen Werten kannst du das sicher nach der Ladung

umstellen.

StelzGeist · Anmeldungsdatum: 21.12.2012 Beiträge: 26

Okay ich stelle die Formel nach C um:

erstmal nach t (bis dahin bin ich relativ sicher):

dann nach C umstellen - geteilt durch 1/ (R*ln(I0/I))

ergibt

Ist das soweit richtig?

Yu · Anmeldungsdatum: 19.03.2012 Beiträge: 40

Ja das stimmt.

StelzGeist · Anmeldungsdatum: 21.12.2012 Beiträge: 26

Ich möchte nun die Kapazität ausrechnen. Gut, da bräuchte ich ja eigentlich nur schön alles in die umgestellte Formel einsetzen. für R= U/ I die 16 V und 6,5 mA (natürlich umgerechnet in A) eingesetzt, sehr schön,
ABER:
Was für t?
Was für I0/I?
Ich kann ja kaum t0 nehmen, da I = I0 wäre, also ln(1)=0.
Was sonst?

Yu · Anmeldungsdatum: 19.03.2012 Beiträge: 40

Das ist ne gute Frage, die ich selber nicht beantworten kann.

Ich hätte gedacht, dass der Zeitpunkt

nicht wirklich richtig ist, da er zuvor ja aufgeladen wurde. Würde also heißen, dass die Kapazität als er voll aufgeladen war gleich der Kapazität ist bevor er entladen wird (also für

).

Mein Problem besteht aber, dass ich ja nicht weiß, wie lange der Aufladevorgang dauerte.
Deshalb meine Vermutung: Der Aufladevorgang, dauert genauso lange wie der Entladevorgang (die Formeln sind ja auch gleich, abgesehen vom Vorzeichen, dass wir sowieso vernachlässigen, da wir die Beträge betrachten). Würde also heißen, dass du für

einsetzen musst.
Ist aber nur eine Vermutung, sorry :/

Das erklärt aber trotzdem nicht das

und

Problem.

StelzGeist · Anmeldungsdatum: 21.12.2012 Beiträge: 26

So ich habe noch etwas herumprobiert,

und für I0 einfach 6,5 mA eingesetzt. Und dann für I verschiedene Werte, die in der Tabelle stehen, also z.B. I=4,5 mA. Der Widerstand ist bei mir 2461,5 Ohm.

Gut und dann habe ich irgendwann Werte herausbekommen, die die Probe gerundet bestehen. Also habe ich z.B. C= 2,57*10^-3 F heraus. Wenn man das in die Ausgangsformel einsetzt, kommen wieder die Ergebnisse der Tabelle raus (ungefähr).

Also ungefähr richtig müsste das Ergebnis schon sein, sonst würde die Probe nicht funktionieren.
Es ist aber nur ungefähr, so halb "geraten". Wo ist denn der richtige Weg?