Parallel oder Reihe schaltung bestimmen

hamed · Anmeldungsdatum: 13.06.2015 Beiträge: 11

hallo

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Das ist Dir doch alles schon hier beantwortet worden:

http://www.physikerboard.de/topic,43729,-rl-schaltung.html

Khaleb · Anmeldungsdatum: 01.05.2015 Beiträge: 64

Hallo,
Ob parallel oder reihenschaltung ist hier erst mal nicht die frage, so einfach gehts nicht.
Es gibt verschieden lösungsmöglichkeiten.
1) du stellst mit hilfe der maschengleichung die diferentialgleichung für die schaltung auf, findest die lösung ( für die spannungen an den kondensatoren als funktionen der zeit t) und berechnest dann jeweils den grenzwert für t (zeit) gegen unendlich
2) du stellst gleich die komplexen gleichungen im laplacebereich auf und ermittelts mittels endwertsatz den grenzwert für t gegen unendlich.

3) du führst eine betrachtung mittels ladungserhaltung durch.
Das machma jetzt da es mathematisch am wenigsten anspruchsvoll ist. Was passieren wird ist das über den widerstand ladung von c1 zu c2 fliesst auf dessen obere platte. Gleichzeitig wird von der oberen platte von c3 auf die untere platte von c2 die gleiche ladung nur mit umgekehrten vorzeichen fliessen. Auf der unteren platte von c3 fliesst daher die gleiche ladung zur unteren paltte von c1. Das ganze wird solange weitergehen bis die spanung von c1 gleich der summe der spannungen von c2 und c3 ist.
Allgemein gilt beim kondensator Q=CU.
Also

- gleichung (1)also

mit dem so ermitelten Q kannst du dann die spannungen an den kondensatoren ermitteln. Also

da ja hier die ladung vom abeflossen ist und am anfang 100V da waren, und für C2

sowie für C3

. Wie man sieht braucht man den widerstand für die berechnung der endwerte gar nicht, der widerstand bestimmt nur wie schnell das ganze abläuft. Zur kontrolle - die summe der spannungen an c2 und c3 sollte gleich der spannung an c1 sein.
Gleichung (1) kann man so interpretien dass die anfangsbedingung der spannung von C1 einer spannungsquelle entspricht von der gesehen aus gesehen eine serienschlatung der 3 kondenstoren angehängt ist.
LG

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

@Khaleb
Deine Beziehung U=Q*C ist ganz schön abenteuerlich und tatsächlich falsch. Sie beantwortet aber auch nicht die ursprünglich gestellte Frage nach Reihen- oder Parallelschaltung. Die ist in dem von mir genannten Link beantwortet.

Wenn es dagegen um die Lösung der Aufgabe geht (danach war allerdings nicht gefragt), so kann man das so angehen, wie Du das beabsichtigt hast (allerdings mit der richtigen Beziehung U=Q/C) oder folgendermaßen:

Die Kapazitäten C2 und C3 liegen in Reihe. Ihr Gesamtwert C23 ist bei den gegebenen Werten damit genauso groß wie C1. Die ursprüngliche Ladung auf C1 verteilt sich nach Schließen des Schalters auf die Parallelschaltung von C1 und C23. Damit sinkt die Spannung auf die Hälfte der ursprünglichen Spannung. Die Einzelspannungen an C2 und C3 bestimmen sich dann mit Hilfe der kapazitiven Spannungsteilerregel.

Khaleb · Anmeldungsdatum: 01.05.2015 Beiträge: 64

Sorry gvc, Q= C U ist die Definition der kapizität eines kondensators. Ah, ich seh grad dass ich bei den ergebnissen den bruchstrich vergessen hab, natürlich soll es heissen

.
im übrigen sinkt die spannung nur dann auf die hälfte wenn die Serienschaltung von C2 und C3 genau gleich gross ist wie C1, was ich aber nicht überprüft hab. Hamed hat allerdings in der zwischenzeit die angabe gelöscht.

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861