Physik?
Ich verstehe nicht wieso C3,4,5 die gleiche Spannung wie von C2 hat kann einer mir es erklären
2 Antworten
Ohne Garantie auf Richtigkeit:
Auf dem Bild ist der Stromkreis offen (Schalter geöffnet). Es fließt kein Strom (I). Da U=R*I und I=0 (theoretisch), sind Spannungs- und Widerstandswerte irrelevant, die Spannung ist mathematisch null. Ohne Stromfluss keine Energieübertragung.
Ansonsten zur Berechnung:
https://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/1006091.htm
https://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/1006081.htm
C1 ist zu den anderen Kondensatoren parallel geschaltet.
Für die Parallelschaltung gilt:
"Parallelschaltung: Uges = U1= U2 = ..."
In unserem Beispiel:
Uges = U1 = Ux
Ux ist dabei die Spannung, die insgesamt in der unteren Reihe anliegt.
In der unteren Reihe gibt es Reihen- und Parallelschaltung in Kmbi:
C6 ist zu C2 und zu den anderen (C3,C4,C5) in Reihe geschaltet.
C3 ist zu C4 und zu C5 parallel geschaltet. Hier gilt also:
U3 = U4 = U5 (Regel der Parallelschaltung).
Die Spannung der drei parallel geschalteten Kondensatoren ist also genau so groß wie die jeweiligen einzeln anliegenden:
U345 = U3 = U4 = U5
Wie verhält sich nun die Spannung in einer Reihenschaltung von Kondensatoren?
"Reihenschaltung: Uges = U1+U2+..."
In unserem Beispiel also:
Ux = U6 + U345 + U2
Statt U345 kann auch U3 oder U4 oder U5 eingesetzt werden, die sind ja gleich groß (Regel Parallelschaltung).
Von oben wissen wir:
Uges = U1 = Ux
Also ist Uges = U1 = U6 + U3 + U2
Für die Kapazitäten gilt:
Laut Aufgabenstellung ist C1 = C2 = C3+C4+C5
C345 ist zu C2 parallel geschaltet.
"Parallelschaltung: Cges = C1+C2+..."
Auf unser Beispiel übertragen:
Cges = C2 + Cx
Cx ist die Kapazität der unteren Reihe. Hier sind die Kondensatoren in Reihe geschaltet. Hier gilt:
"Reihenschaltung: 1/Cges = 1/C1+1/C2+..."
umgeformt:
Cges = (C1*C2*...)/(C1+C2+...)
Auf unser Beispiel übertragen ist also
Cx = (C6 mal C345 mal C2)/(C6+C345+C2)
Cges = C2+Cx
C345 = C3+C4+C5
Laut Aufgabenstellung ist C345 = C2 = C1.
Das in "Cx = ..." eingesetzt:
Cx = (C6 mal C2 mal C2)/(C6+C2+C2)
...
Sorry. Jetzt hab ich lang erklärt, wie man Spannungen und Kapazitäten in Reihe und parallel geschaltet berechnet, ohne wirklich zu erklären, warum U345 = U2 ist, und das war deine Frage, wenn ich es richtig verstanden habe.
Meiner Ansicht nach unterliegst du einem Denkfehler, "U345 = U2" stimmt nicht.
Aber meine Denkkapazität ist jetzt gerade am Ende, vielleicht kann jemand "vom Fach" meine Antwort via Kommentar korrigieren oder ergänzen.
Die Kondensatoren haben nicht die gleiche Spannung, sondern die gleiche Kapazität.