Kapazitiver Widerstand im Wechselstromkreis

Ricky · Anmeldungsdatum: 16.01.2009 Beiträge: 1000

hallo zusammen,
ich hab mal eine frage und zwar haben wir bereits
eine spule an einen wechselstromkreis
angeschlossen. dabei haben wir festgestellt,dass
die spannung dem strom voraus eilt.
dies lässt sich ja leicht durch die selbstinduktion erklären.
nun haben wir aber auch einen kondensator an eine
wechselspannung angeschlossen und konnten feststellen,dass
dieses mal der strom der spannung voraus eilt.
kann mir bitte jemand helfen ,wieso das der fall ist?

Gast

kann mir jemand helfen?

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

Du musst dazu zwei Fragen beantworten:

1)
Wie lässt sich die Ladung auf den Kondensatorplatten durch die Spannung und die Kapazität ausdrücken?

2)
Was passiert mit der Plattenladung, wenn ein Strom für eine gewisse Zeit in den Kondensator hinein- oder hinausfliesst? Wie hängt Strom und Ladung zusammen?

Gast

ja also zu 2:
durch den wechselstrom wird der kondensator ja ständig auf und entladen,
dabei ändert sich jeweils auch immer die ladung der platte.
also z.b. die platte die zuvor negativ geladen war,wird dann positiv geladen.

und zu 1:

Q = C*U

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

1)

2)

Damit meinte ich, du sollt dir überlegen, was passiert, wenn ein gewisser Strom in die Platte fliesst:

Wenn ein Strom für eine gewisse Zeit

in eine Platte fliesst, dann bedeutet es, dass dort Ladung hineintransportiert wird. Strom mal Zeit ist ja Ladung. Also ist die Ladungsänderung auf der Platte

Wegen der Beziehung (1) kann man Q durch U ersetzen:

also

Der Quotient rechts von C gibt die zeitliche Änderungsgeschwindigkeit der Spannung an. Wenn U sinusförmig ist, dann ist die grösste Änderung bei den Nulldurchgängen. Also: I wird maximal wenn U=0. Daraus folgt die Phasenverschiebung von 90°. Es ist ganz ähnlich wie bei der rotierenden Schleife im Magnetfeld.

Gast

ok vielem dank! Prost

ich versteh nur eins nicht,wieso ist die grösste Änderung bei den Nulldurchgängen?

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

das hatten wir doch schon woanders: Ansage

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/95/Cos_1to1.png

Das soll U(t) sein. Wo sind die grössten Änderungen? Etwa bei den Maxima? Oder bei den Nulldurchgängen?

Die "Änderung" ist eigentlich die Steilheit des Graphen an dieser Stelle (auch bezeichnet als 1. Ableitung). Hast du vom Begriff "Kurvendiskussion" schon gehört? In welche Klasse gehts du denn?

Gast

also könnte man sagen ,dass dort die größte
steigung vorliegt?

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

*bingo*

was man sauberer schreibt als

gibt genau die Steigung des Graphen an:

wobei

die Neigung der blauen Tangente angibt. Damit man wirklich von der Tangente an einem Punkt sprechen kann, muss man die Änderungen sehr klein machen. Dies führt auf den Begriff der 1. Ableitung.

Gast

ok vielen dank Prost