Anfangsspannung durch Spannung nach 7 ms logarithmieren?

Wenn man die den Widerstand R bei einem entladenen Kondensator berechnen will, muss man doch -t / (C * (ln (U(t)/U0)) rechnen.

t ist 7 ms = 0,007 s

U (t) = 260 V

Da die Spannung auf 25 % absinkt => 0,25 * 260 = 65 V.

C ist 35 µF = 35 * 10^6 F

Dann eingesetzt: -t / C * (ln (U(t)/U0) = -0,007 / ((35*10^6 F)*ln(65V/260V) = -0,007 s / ln (0,25) = 144 Ohm. Steht auch so in der Musterlösung.

So, jetzt aber das Problem. Beim Vorrechnen der Aufgabe hat unser Tutörchen für U(t) = 195 V eingesetzt. Ich dachte zuerst, das wäre ein Fehler, weil ja in der Aufgabenstellung steht, daß der Kondensator auf 25 % entladen wird und nicht um 25 % . Aber er kommt ja trotzdem auf densselben Wert (144,27 )

Ich verstehe nicht was unser Tutor da verzapft hat. Wenn ich ln (195/260) teile, ist das bei mri nie im Leben ln (0,25), sondern ln (0,75). Gibt es vielleicht irgendeine geheime Formel, die sagt, dass man ln (1 - 0,75) rechnen soll, von der ich nichts weiß?

Ich komme jedes Mal auf -0,007 / ((35*10^6 F)*ln(65V/260V) = -0,007 s / ln (0,25) = 144 Ohm.

Aber er rechnet ja -0,007 / ((35*10^6 F)*ln(195V/260V) und das ist bei mir jedes Mal 695 Ohm.

Ich bin mir jetzt nicht sicher ob man U(t) = 65 rechnen soll oder U(t) = 195 V.
Für 65 V spricht, daß man so auf das Ergebnis kommt.

Für 195 V spricht, daß unser Tutor das so gerechnet hat und auf 144 Ohm kommt, auch wenn ich seinen Rechenweg nicht nachvollziehen kann.

Kommilitonen von mir haben auch alle mit 195 V gerechnet und kommen auf 144 Ohm. Was mach ich falsch?

Mit freundlichen Grüßen,

Jensek81,
Medium und Lichtarbeiter.

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Mathematik, Strom, rechnen, e-Funktion, Spannung, Elektrodynamik, Exponentialfunktion, Formel, Induktion, Kondensator, Logarithmus, Spule, Zeit, Entladung, Induktivität
Wie fließt Strom woher kommen die Elektronen?

Hallo,

ich möchte nun endlich mal verstehen wie Strom eigentlich fließt und woher die Elektronen kommen die ja beim Strom fließen.

Ein sehr guter Vergleich ist für mich die Spannung mit Druck und den Strom mit Volumenstrom zu vergleichen. Hat man nun zwei Gefäße, das eine Voll und das andere leer und verbindet sie mit einem Rohr unten fließt so lange Wasser durch den Leiter(=Rohr) solange es einen Potenzialunterschied (=Spannung) zwischen den Wasserpegeln gibt. Dabei stellt sich ein Volumenstrom ein (=Strom) der 0 wird, sobald es keinen Potenzialunterschied mehr gibt.

Wenn man jetzt einen Stromkreis betrachtet mit einem generator/batterie einer Leitung und einem Verbraucher stellt der Generator sozusagen die Elektronen bereit die eine gewisse Spannung haben, kann man das so sagen? Aber woher kommen diese Elektronen? Die können ja nicht einfach so auftauchen..

Denn wie der Name schon sagt StromKreis und ein Kreis ist ein abgeschlossenes System. Wenn man das ganze jetzt Atomar betrachtet, dann haben ja Metalle die Eigenschaft, dass sie durch die "Elektronenwolke" freie Ladungsträger haben oder? Sind freie Ladungsträger Elektronen ?

Vorher wurde mir die Frage benatwortet, dass Spannung gleich dem Abstand des Elektrons zum Atomkern ist. Aber wenn die Elektronen sich um Kupferkabel frei bewegen können, woher wissen sie dann wie weit sie sich vom Atomkern entfernen müssen?

Und ein Strom ist ja ein Druchsatz pro Zeiteinheit, dass heisst die Elektronen müssten ja durchaus, wenn sie weiterfließen durch ein anderes Elektron ersetzt werden, nur woher kommen diese?

Sind die im Verbraucher enthalten oder schweben paar Elektronen so in der Wel herum die sich dann da verpflichtet fühlen mitzuwirken?

Schule, Strom, Elektrotechnik, Spannung, Elektrodynamik, Physik
Drehimpulserhaltung: Zylinderkondensator mit unendlich langer Spule zwischen den Kondensatorplatten?

Hallo zusammen, ich habe gerade eine Physikaufgabe vor mir, welche ich bisher nicht erfolgreich gelöst habe. Vielleicht kann mir ja hier jemand weiter helfen. Sie lautet:

Betrachtet werde folgende Anordnung (Siehe Bild) aus einem zylindrischen Kondensator der Länge l und ein koaxial zwischen den Kondensatorplatten platzierten unendlich langen zylindrischen Spule der Windungsdichte n. Die innere Kondensatorplatte habe die Ladung +Q die äußere die Ladung −Q, jeweils gleichmäßig über die Platte verteilt. Durch die Spule fließe ein variierbarer Strom I. Vernachlässigen Sie Randeffekte.

(i) Der Strom der Spule wird langsam abgeschaltet. Berechnen Sie die Drehimpulse der beiden Kondensatorzylinder nach abgeschaltenem Strom. (Hinweis: Das Magnetfeld im Inneren einer unendlich langen zylindrischen Spule der Windungsdichte n ist gegeben durch B = my0nI*ez mit my0: Magnetische Feldkonstante, I: Strom, ez: Einheitsvektor in z Richtung. Außerhalb gilt B = 0.)

(ii) Vergleichen Sie den Gesamtdrehimpuls der beiden Kondensatorplatten mit dem elektromagnetischen Drehimpuls vor Abschalten des Stromes. (Hinweis: Die Impulsdichte des elektromagnetischen Feldes ist gegeben durch (1/(c^2))*S mit c: Lichtgeschwindigkeit, S:Poyntingvektor

Wäre cool, wenn da jemand den Durchblick hätte.

LG

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Elektrodynamik, Kondensator, Physik, Spule
Genaue Erklärung des Metallglanzes - Einige Fragen

Hallo Leute!

Bei mir steht morgen mein AC II Kolloquium an und dafür muss ich auch das Phänomen des Metallglanzes können. Leider konnte mir bisher niemand eine für mich einleuchtende und eindeutige Erklärung dafür liefern, auch mein Tutor nicht... dennoch würde mich das doch mal interessieren.

Also, wenn man das googlet, kommt dort einiges an "Mist" zum Vorschein:

  • ebene Oberfläche -> Licht wird reflektiert (naja, mag sein, doch ist der silbrig weiße Glanz doch etwas anderes, als z.B. der Glanz von Halit, welches ja auch ne ebene Oberfläche aufweist) -> die Erklärung fällt für mich raus

  • Erklärung über das Elektronengas, bzw. um es nach der aktuellen MO-Theorie zu halten:

ein formal unendlich ausgedehnter Metallkristall weißt eine nahezu kontinuierliche Orbitalaufspaltung auf, Leitungsband und Valenzband überlappen sich, in der Mitte des Überlappungsbereiches (gibts nen Namen für, fällt mir grad jedoch nicht ein, vllt ja jemandem von euch), liegt die Grenze der besetzten Orbitale.

So laut gängiger Erklärung, kann hier jedes Photon beliebiger Energie (im gequantelten Bereich natürlich) absorbiert werden, beim Zurückfallen wird eben Licht derselben Energie emittiert. Bin ich soweit auch mit einverstanden, nur dürfte die Intensität bei der "Reflexion" doch stark abnehmen, da die Photonen von einer Richtung absorbiert, aber doch in alle Richtungen emittiert werden. Wieso also dieser helle Glanz?

Auch verstehe ich dann nicht, wieso Nanopartikel wie z.B. Goldcluster dann nicht auch diverse Wellenlängen adsorbieren (klar, man hat kein kontinuierliches Band mehr, aber ja doch etliche diskrete Energiezustände, sodass Photonen verschiedener Wellenlängen absorbiert werden können), sondern, so erklärte es jedenfalls mein Prof, hier z.B. die rote Farbe von Lösungen dadurch zustanden kommen, dass eine stehende Elektronenwelle auf der Clusteroberfläche steht, welche die Frequenz von grünem (-> komplementär zu rot) Licht hat, welches dann absorbiert wird. Er meinte da irgendetwas von Elektronen nach außen quetschen ;)

Kann mich jemand aufklären, was denn jetzt wirklich an dem Metallglanz dran ist und mir vielleicht noch mal kurz erklären kann, wieso diese stehende Welle bei Goldclustern entsteht?

Wäre super dankbar :)

(Ein Verweis zum Holleman Wiberg tuts ggf. auch... allerdings finde ich dort nicht die Erklärung zum Metallglanz, auch wenn sie bestimmt irgendwo steht...)

Chemie, Elektrodynamik, Metall, Physik, Quantenmechanik, Quantentheorie, glanz

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