Kapazität berechnen?
Die in einem Kondensator bei einer Ladespannung von 6,0 V gespeicherte elektrische Feldenergie soll für die Zündung einer Blitzlichtlampe genutzt werden. Die während der Zeitdauer eines Lichtblitzes von 100 µs abgegebene elektrische Leistung beträgt 200 W.
I = P/U = 100/3 A
I =Q/t
Q = I* t
= 100/3* 100* (10^-6)
= (10^-2)/3
C = Q/U
mit U = 6V folgt
C = 600 * 10^-6 F
Raus kommen allerdings 1100* 10^-6F
Wo liegt mein Denkfehler?
2 Antworten
Grundsätzlich ist da kein Denkfehler.
Du hast den Energieinhalt bei U=6V richtig berechnet und daraus die Größe der Kapazität bestimmt.
Was du nicht sagst, aber vielleicht wichtig ist: Wie erfolgt die Umsetzung der Energie? Die Spannung sinkt ja am ende der Entladung auf Null ab, und das hilft dir dann bei einer LED nicht mehr.
Muss ich hier wie bei der anderen Aufgabe die elektrische Arbeit berechnen?
> Wo liegt mein Denkfehler?
Mal wieder am sturen Verwenden auswendig gelernter Formeln.
Und daneben noch im unter-den-Tisch-fallen-Lassen der Einheiten.
P = U * I ist zwar richtig. Aber die Annahme, U = 6 V ist falsch bzw. nur in der ersten Nanosekunde zutreffend, denn wenn man einen Kondensator entlädt, dann sinkt die Spannung dabei.
Wenn schon eine auswendig gelernte Formel, dann bitte die, die den Energieinhalt eines geladenen Kondensators angibt.
Die "Blitzlichtlampe" scheint eine LED zu sein - richtige Blitzgeräte arbeiten mit ein paar hundert Volt und bringen wesentlich mehr Leistung.
Ja und? Die Formel beschreibt die gespeicherte Energie eines Kondensators, der auf die Spannung U aufgeladen ist. Dass die Spannung sich beim Laden/Entladen ändert, ist dabei berücksichtigt.
Bei P = U * I ist vorausgesetzt, dass U konstant ist - ist es das nicht, muss man den Vorgang gedanklich in genügend kurze Zeitabschnitte zerlegen, in denen jeweils ein anderes U vorliegt.
Wenn ich die Formel der elektrischen Energie benutze, dann muss ich aber doch auch 6V einsetzen?