Schulprojekt:Prototypenbau/Elektronik/KondensatorLadungsverteilung

Umladung von Kondensatoren

Quelle: Das Kondensator Problem

Kondensatorumladung für Kondensatoren in Serienschaltung

${\mathit {\mathrm {\mu } F}}\mathrm {\colon } =0.000001F$

Ein Kondensator mit ${\mathit {C1}}\mathrm {\colon } =3{\mathit {\mathrm {\mu } F}}$ ist aufgeladen

Spannung am C1 ${\mathit {U0}}\mathrm {\colon } =100V$

Mit einem Schalter werden zwei ungeladene in Serie geschaltene Kondensatoren dazugeschalten.

${\mathit {C2}}\mathrm {\colon } =2{\mathit {\mathrm {\mu } F}}$ und ${\mathit {C3}}\mathrm {\colon } =1{\mathit {\mathrm {\mu } F}}$.

Wie groß sind die Spannungen an C2 und C3 wenn der Schalter geschlossen wurde.

${\mathit {Cs}}\mathrm {\colon } ={\frac {{\mathit {C2}}\cdot {\mathit {C3}}}{{\mathit {C2}}+{\mathit {C3}}}}={\text{0.6667}}{\mathit {\mathrm {\mu } F}}$

${\mathit {Us}}\mathrm {\colon } ={\frac {{\mathit {U0}}\cdot {\mathit {C1}}}{{\mathit {C1}}+{\mathit {Cs}}}}={\text{81.82}}V$

${\mathit {U2}}\mathrm {\colon } ={\frac {{\mathit {Us}}\cdot {\mathit {Cs}}}{\mathit {C2}}}={\text{27.27}}V$

${\mathit {U3}}\mathrm {\colon } ={\frac {{\mathit {Us}}\cdot {\mathit {Cs}}}{\mathit {C3}}}={\text{54.55}}V$

Kondensatorumladung parallel

${\mathit {\mathrm {\mu } F}}\mathrm {\colon } =0.000001F$

Ein Kondensator mit ${\mathit {C1}}\mathrm {\colon } =2{\mathit {\mathrm {\mu } F}}$ ist aufgeladen

Spannung am C1 ${\mathit {U0}}\mathrm {\colon } =200V$

Mit einem Schalter werden zwei ungeladene parallel geschaltene Kondensatoren dazugeschalten.

${\mathit {C2}}\mathrm {\colon } =1{\mathit {\mathrm {\mu } F}}$ und ${\mathit {C3}}\mathrm {\colon } =5{\mathit {\mathrm {\mu } F}}$.

Wie groß sind die Spannungen an C2 und C3 wenn der Schalter geschlossen wurde.

${\mathit {Cp}}\mathrm {\colon } ={\mathit {C2}}+{\mathit {C3}}={\text{6.000}}{\mathit {\mathrm {\mu } F}}$

$C\mathrm {\colon } ={\frac {1}{{\frac {1}{\mathit {C1}}}+{\frac {1}{\mathit {Cp}}}}}={\text{1.500}}{\mathit {\mathrm {\mu } F}}$

$Q\mathrm {\colon } =C\cdot {\mathit {U0}}={\text{0.0003000}}C$

${\mathit {U2}}\mathrm {\colon } ={\frac {Q}{\mathit {Cp}}}={\text{50.00}}V$