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Frage
von Jensek81
15.09.2023, 19:31
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Mit Umfrage
Änderung der Stromstärke mit Widerstand berechnen?

Let's hit off everybody, later days👋

Es geht mal wieder um unseren beliebten Kondensator. Leider bezieht sich unsere Frage auf die allerletzte Teilaufgabe d), so daß ich zum Verständnis nochmal die komplette Aufgabenstellung posten muss.

Ein Kondensator mit 10 µF wird auf eine Spannung von 150 V aufgeladen.

a) Welche Energie E ist im elektrischen Feld des Kondensators gespeichert? Welche Ladung Q befindet sich an den Kondensatorplatten?

b) Wie groß mussten die Flächen der Platten des Plattenkondensators sein, wenn sie einen Abstand von d = 5 mm besitzen?

c) Nun wird der aufgeladene Kondensator uber einen Widerstand ¨ R entladen. Wie groß ist der Widerstand R, wenn die Spannung U innerhalb von t = 8 ms auf 30 % absinkt?

d) Auf welchen Wert ist die Stromst¨arke I innerhalb dieser 8 ms abgesunken?

a) haben wir schon gelöst. ist E = 1/2 C * U² = 1/2 * (10*10^-6 F) * (150 V²) = 0,1125 J. Die Ladung ist Q = C * U = 10 * 10^-6 F * 150 V = 1,5 * 10^-3 C.

bei der b) ist die Fläche (C*d)/ε0 = 5649,72 m²

jetzt zur c) die Spannung wird mit der Formel für Entladung am Kondensator berechnet . Also U (t) = U_0 * e^(-t/RC), wobei U(t) = 0,3 U0 ist. Dann die ganze Schose nach R umgestellt ist R = -t/ln(0,3)C = 664,46 Ohm.

So jetzt zur gesuchten d). Wir haben uns überlegt die Formel für die Entladung am Kondensator zu verwenden, diesmal für den Strom

So, jetzt aber das Problem'sche. Da steht ja I (t) = I0 * e^(-t/RC).

Wir haben jetzt nur für R das R berechnet nach der Senkung auf 8ms, nämlich 664,46 Ohm (siehe Aufgabenteil c). Das können wir ja jetzt schlecht in die Formel für I(t) einsetzen. 664,46 Ohm ist ja der WIderstand nach 8ms. Die Formel spielt aber zu Beginn der Geschichte, also als die Spannung noch nicht abgesunken war.

Anderseits ist ja jetzt auch kein R anderes R gegeben. WIr haben jetzt einfach mal für t = 0,008 s und für C = 10 µF aus der Aufgabenstellung eingesetzt und an Ermangelung an Alternative für R= 664,46 Ohm.

Dann steht da I (t) = I0 * e^(-t/RC). = I (0,008) = I0 * e^(-0,008/664,46 Ohm*10*10-6 F). Rechnet man I0 * e^(-0,008/664,46 Ohm*10*10-6 F aus, steht dort exakt. 0,3 * I0 Ist dann aber noch das große Fragezeichen mit dem I0.

Eine Kommilitonin kam auf die Idee jetzt nach I0 aufzulösen, aber dann verschwindet das I(t)

Demnach wäre I (0,008s) = I0 * e^(-0,008/664,46 Ohm*10*10-6 F). Da e^(-0,008/664,46 Ohm*10*10-6 F) genau 0,3 entspricht würde dann stehen

I (0,008 s) =I0 * 0,3

Sie rechnet jetzt aber 0,3 = e^(....) * I0. Da aber die e-Funktion 0,3 ist, würde das heißen 0,3 = I0 * 0,3 und das ist Quatsch.

Eien andere Möglichkeint wäre I durch U/R zu ersetzen.

Also U/R * e^(-0,008/664,46 Ohm*10*10-6 F)

Dann wäre I (0,008) = 150 V / 664,46 Ohm * e^(-0,008/664,46 Ohm*10*10-6 F) = 0,06 A.

Da ist aber wieder das Problem dass wir ja das R verwenden nach 8 ms, was es zum Zeitpunkt I0 ja noch gar nicht gab.

Was stimmt denn nun?

Bild zu Frage
I0 = 0,3/e^-(0,008/664,46 Ohm*10*10-6 F) = 50811,56 A 50%
Was ganz anderes... 50%
I(t) = I0 * e^(-0,008/664,46 Ohm*10*10-6 F) => I (t) = 0,3 * I(0) 0%
I(t) = U/(66,46 Ohm) * e^(-0,008/664,46 Ohm*10*10-6 F) 0%
Strom, Energie, Uri, Elektrotechnik, Spannung, Elektrizität, Kondensator, Physiker, Widerstand, elektrisches Feld
1 Antwort
Frage
von Jensek81
15.09.2023, 01:08
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Mit Umfrage
Resonazfrequenz mit Eigenfrequenz von außen anregen?

Tuturuuu 👋🏾

Wenn ein Schwingkreis mit einer Resonanzfrequenz von f = 100 HZ mit einer Eigenfrequenz von f = 100 Hz von außen angeregt wird, erhöht sich dann die Frequenz des Schwingkreises auf 200 Hz ?

Konkret geht es darum

Ein R-C-L-Schwingkreis besteht aus einer Induktivität mit L = 40 mH und einem Widerstand mit R = 10Ω. Der Schwingkreis besitzt eine Resonanzfrequenz von f = 100 Hz.

a) Berechnen Sie die Kapazität C.

b) Nun wird dieser Schwingkreis mit der Eigenfrequenz von f = 100 Hz von außen angeregt. Berechnen sie sowohl den kapazitiven als auch den induktiven Widerstand und den Betrag der Impedanz Z dieses Schwingkreises.

Die a) haben wir mittlerweile hingekriegt (Da hatte ich die Tage ja auch schon mal ne Frag' dazu hier gepostet). Da haben wir jetzt einfach die Thomschon'se Schwingungsgleichung genommen und nach C umgestellt.

So, jetzt zum Wesentlichen. Bei der b) brauch man ja den kapzitären und induktiven Widerstand.

Soll icke da jetzt bei 1/ 2πf C für das die Frequenz f = 100 Hz nehmen oder ist die Frequenz jetzt schon auf f = 200 H erhöht, weil der Schwingkreis nochmal mit 'ner Eigenfrequenz von f = 100 Hz von außen angeregt wird??

Wenn ich f = 100 Hz nehme kommt 8π raus.
Für f = 200 Hz kommt 4π raus.

Dasselbe Spielchen gilt für den induktiven WIderstand

R = 2 π f L.

Für f = 100 kommt hier wieder 8 π raus.
Nimmt man f = 200 Hz sind wir bei 16 π.

Setzt man das dann in dei Formel für die Impedanz an kommt je nach f = 100 Hz oder f = 200 Hz entweder 10 Ohm oder 39 Ohm raus.

Ich bin jetzt nicht sicher ob sich die Frequenz durch das Anregen von Außen nochmal erhöht oder nicht.

Vorteil bei f = 100 Hz wäre das eben eine schöne runde Zahl rauskommt (10 Ohm).
Nachteil widerum wäre, dass das dersselbe Wert wie der gegebene Widerstand wäre und das einige ja schon im anderen Thröt supsket fanden.

Für f = 200 Hz widerum spreche, dass für den kapazitiven Widerstand 4 π und den induktiven WIderstand 16 π rauskommt, wobei 4 π ziemlich nah an dem ursprünglichen 2 π aus dem Schwingkreis liegt.

Kommilitonen sind sich auch uneinig. Einige rechnenmit f = 100 Hz weiter, andere verwenden f = 200 Hz.

Was meint ihr?

Liebe Grüße,

Helmut Kohl,
Bundeskanzler a.D.
(Name geändert)

Bild zu Frage
Ohne meinen Anwalt sag ich nichts! 50%
f = 100 Hz 38%
Keins, von beiden sondern... 13%
f = 200 Hz 0%
Mathematik, rechnen, Elektrotechnik, Akustik, Formel, Physik, Widerstand, anregen, Frequenz, Kapazität, Resonanz, Induktivität, Schwingkreis
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Frage
von JonasSpace
21.08.2023, 16:14
Mit Links
Arduino Thermistor --- analog PIN zu Temperatur?

Hallo,

Ich arbeite momentan daran mit dem Arduino einen Thermometer zu bauen. Jedoch bekomme ich es nicht her, die richtigen Werte herauszubringen. Ich verwende einen Spannungsteiler. Auf der einen Seite ein Thermistor - ist verbunden mit A0 und 3.3V und dann ein 1000 Ohm Widerstand mit Verbindungen zu A0 und GND. Ich habe einen Arduino UNO R3 und ein MF52D3950 Thermistor. Was stimmt mit meinem Code nicht? Der Widerstand des Thermistors (im Code R2) sollte ca. 9200 Ohm betragen, ist aber immer zwischen 118 und 120. An was liegt das? Ich bin da schon 5 Stunden dran. Also BITTE helft mir.

Vielen Dank im Voraus!

LG

//www.elegoo.com
//2016.12.9
#include <math.h>
#include <LiquidCrystal.h>
//        BS E D4 D5 D6 D7
LiquidCrystal lcd(7, 8, 9, 10, 11, 12);
void setup() {
 Serial.begin(9600);
}
// This is OK
int analogPin= 0;
int raw= 0;
int Vin= 3.3; //volts input
float Vout= 0; // unknown voltage, we have to measure
float R2= 0; // Unknown resistance, we have to measure
float T1 = 26 + 273.15; //reference temperature
float R1 = 9040; //reference resistance
float T2 = 0; //searched temperature
float B = 3950; //B value resistor
float R_REF = 1000; //reference resistor Spannungsteiler Wert
void loop() {
 raw = analogRead(analogPin); //liest BIT-Wert für Spannung aus, welcher zum feststellen der Temperatur nötig ist
 Vout= (raw * 5)/(1024.0);
 R2 = R_REF / ((Vin / Vout) - 1);
 T2 = (B*T1*(-1))/(T1*log(R1/R2)-B)-273.15; //berechnet Temperatur
 
 Serial.print("raw:");
 Serial.println(raw);
 Serial.print("Vout:");
 Serial.println(Vout);
 Serial.print("R2:");
 Serial.println(R2);
 Serial.print("T2:");
 Serial.println(T2);
}
Elektrik, Spannung, Arduino, Elektrizität, LED, Physik, Schaltung, Widerstand, Arduino IDE
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Frage
von RichPeople
14.08.2023, 13:36
Kann diese Anleitung von Bard funktionieren?

Bards Nachricht:

Ja, du kannst dir ein Ladegerät für das [Microsoft] Signature Keyboard selbst bauen. Dafür brauchst du folgende Materialien:

  • Ein USB-Ladegerät
  • Ein USB-C-Kabel
  • Eine Lötstation
  • Lötzinn
  • Eine Lötspitze
  • Ein Widerstand mit 10 kΩ
  • Ein Kondensator mit 10 µF
  • Ein LED
  • Eine Drahtbrücke

Als erstes musst du das USB-C-Kabel abschneiden. Das Kabel hat zwei Leitungen: eine rote Leitung für die positive Spannung und eine schwarze Leitung für die negative Spannung. Die rote Leitung muss mit dem Widerstand und der LED verbunden werden. Die schwarze Leitung muss mit dem Kondensator und der Drahtbrücke verbunden werden.

Der Widerstand dient dazu, die LED zu schützen. Der Kondensator dient dazu, die LED mit Strom zu versorgen. Die LED leuchtet, wenn Strom durch sie fließt. Die Drahtbrücke dient dazu, den Stromkreis zu schließen.

Sobald du alle Leitungen verbunden hast, musst du das Ladegerät zusammenlöten. Achte darauf, dass du die Leitungen richtig verbindest. Wenn du die Leitungen falsch verbindest, kann das Ladegerät beschädigt werden.

Sobald das Ladegerät zusammengelötet ist, kannst du es das Signature Keyboard anschließen. Wenn das Ladegerät richtig funktioniert, leuchtet die LED auf.

Bitte beachte, dass ich kein Elektriker bin und diese Anleitung nicht als verbindlichen Ratschlag geben möchte. Wenn du dir nicht sicher bist, ob du das Ladegerät selbst bauen kannst, solltest du dich an einen Fachmann wenden.

Elektrik, Ladegerät, Widerstand
1 Antwort
Frage
von Swiss2020
16.07.2023, 15:43
Mit Links
Potentiometer für 12v Axiallüfter, Belastbarkeit?

Hallo

Ich habe einen Camper, bei dem ich eine Klimaanlage eingebaut habe. Diese muss von extern (Aussenluft) belüftet werden, sowie die Abwärme nach Draussen geleitet werden. Die Klimaanlage ist so verbaut, dass eine Kammer zugang zur Aussenluft hat, bei welcher ein Lüfter die Frischluft reindrückt, eine andere Kammer die Abwärme mit ebenfalls einem Lüfter nach Aussen leitet.

Da die Axiallüfter besonders leistungsfähig sind, möchte ich diese mittels Potentiometer kontrollieren/bedienen können.

Die Lüfter: https://www.distrelec.ch/de/axialluefter-dc-kugellager-140x140x38mm-12v-528m-sanyo-denki-9gv1412p1g001/p/30123852?trackQuery=cat-DNAV_PL_06060101&pos=1&origPos=684&origPageSize=50&filterapplied=filter_Breite~~mm%3D140%26filter_Nennspannung~~V%3D12&track=true

Der Potentiometer:

https://www.distrelec.ch/en/remote-potentiometer-eaton-m22-r10k/p/13754301?cq_src=google_ads&cq_cmp=20271834604&cq_con=&cq_term=&cq_med=pla&cq_plac=&cq_net=x&cq_pos=&cq_plt=gp&gclid=EAIaIQobChMInbi7nIjn_wIVhQaLCh2b4wjdEAQYAiABEgJ4BPD_BwE&gclsrc=aw.ds

ich brauche nur die Info, ob das zusammen funktioniert, und ob der Potentiometer die volle Leistung für mehrere Stunden (z.B. 8h)aushält.

Auch müsste ich wissen, wie viel der Kabelquerschnitt sein sollte. Es sind ca. 4 Meter zurückzulegen.

Besten Dank für eure hilfe!

Liebe Grüsse

Carl

PC, Elektrik, Spannung, Elektrizität, Physik, Schaltung, Widerstand
4 Antworten

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