Wer kann mir diese Aufgabe lösen, komme überhaupt nicht mehr weiter. Anscheinend kann mir niemand weiterhelfen. Ist die Aufgabe so schwer?

Hier die Aufgabe.  - (Elektronik, Elektrotechnik, Wechselstrom)

2 Antworten

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet

Schwer ist das gar nicht ;-)

Hinweise:

  1. Auf welchen Wert ist C aufgeladen, wenn der Schalter schon sehr lange offen war?
  2. Wenn du S schließt, was "sieht" der Kondensator dann als Ersatzquelle und was passiert also?

Danke für deine Tipps, aber ich habe 3 Themen, Grundlagen, Drehstrom und Schaltvorgänge und genau mit den Schaltvorgängen komme ich nicht klar. Könntest du mir das net lösen? Wäre dir sehr sehr dankbar. Könnte über Paypal mich bei dir bedanken ;)

0
@kaleone

Fürs Bedanken gibt es hier den Pfeil nach oben. Das reicht...

Denk doch lieber mal nach:

Du hast 


1) eine Ausgangssituation, die schon unendlich lange ansteht (S offen)

2) eine Änderung zum Zeitpunkt t=0 (S wird geschlossen). Es stellt sich ein neuer Endzustand ein.


Überlegen wir uns mal, wie (1) aussieht:


Wenn der Zustand schon sehr lange ansteht, hat sich C auf eine Spannung Uc(0) geladen, die wir nun wissen wollen.
C ist somit auf diese Spannung geladen, deshalb fließt kein Ladestrom mehr - er ist ja schon komplett geladen. Infolgedessen fließt durch R4 kein Strom.
Übrig bleibt ein Spannungsteiler zwischen R1 und der Parallelschaltung R2 || R3.

Die Spannung an R3 ist daher

U3(0) = Uq * (R2 || R3)/ {(R2 || R3 + R1} = ... = 4V.

Nun schau dir Die Masche bestehend aus R3, R3 und C an. Da in R4 kein Strom fließt, ist U4=0. Daher ist Uc = U3.
Und woops, da haben wir schon die gesuchte Anfangsspannung vonC:

Uc(0) = 4V

Nun machen wir zum Zeitpunkt t=0 S zu und betrachten den Fall (2)

Hier ist es günstig, alles was an C dranhängt durch eine ersatzspannungsquelle zu beschreiben.
Diese hat einen Innenwiderstand Ri' und eine Quellspannung Uq'.

Zunächst Ri': was misst ein gedachtes Ohm-Meter an den Kondensatorklemmen, wenn man alle Spannungsquellen kurzschließt, also Uq durch einen Kurzschluss ersetzt?
Antwort: Es ist R4 (S ist ja zu), also: Ri' = R4 = 100 Ohm-Meter

Nun Uq': was zeigt ein Voltmeter an den Kondensatorklemmen an, wenn der Kondensator nicht dranhängt: richtig: Uq'=0V (wieder wegen des Schalters).

Die Ersatzspannungsquelle ist in diesem Fall bloß ein Widerstand R4 = 100 Ohm.

Das heißt: der ursprünglich mit 4V geladene Kondensator wird ab t=0 über einen Widerstand R4=100Ohm entladen.
Die Beziehung lautet (solltest du wissen):

Uc(t) = Uc(0)* exp(-t/τ)

mit τ=R4*C

Jetzt wo du Uc(t) kennst, kannst du auch alles andere leicht berechnen.

1

Nein, so schwer ist sie nicht. An welchen Stellen hapert es denn? Die gesamte Aufgabe kann ich Dir jetzt nicht lösen...

Was möchtest Du wissen?