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RC-Glied Entladung
 
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vtxt1103



Anmeldungsdatum: 14.11.2021
Beiträge: 308
Beitrag vtxt1103 Verfasst am: 22. Mai 2022 18:45    Titel: RC-Glied Entladung Antworten mit Zitat
Meine Frage:
Hallo leute, mir ist bewusst dass ich heute schonmal eine Aufgabe hier reingepostet habe, ich würde allerdings heute gerne die Experimentalphysik abhaken und mir ist die letzte Aufgabe etwas ungklar:

Ein geladener Kondensator der Kapazität C = 4μF wird vom Zeitpunkt t = 0 an über einen Widerstand R = 25kΩ? entladen

a) Nach welchen Zeiten ist die Spannung des Kondensators auf die Hälfte; auf den e-ten Teil, bzw. auf
ein Zehntel der Anfangsspannung U0 abgefallen?

b) Welchen Isolationswiderstand RD hat das Dielektrikum des Kondensators, wenn dieser sich
innerhalb von 7 min von selbst um die Hälfte entlädt?

Mir ist bei der a auch die Formulierung ZeiTEN unklar, der Kondensator ist doch zu einem Bestimmten ZeitPUNKT um die hälfte entladen? Oder verstehe ich das falsch?

Vielen Dank schonmal für eure Hilfe



Meine Ideen:
Also es gilt ja für die Entladung
Ich wüstte allerdings nicht wie ich das machen sollte, einfach für t = 1/2 einsetzen oder wie?

Idee zur b) Einfach 7min in t einsetzen und dann nach R auflösen ?
Nobby1



Anmeldungsdatum: 19.08.2019
Beiträge: 1653
Beitrag Nobby1 Verfasst am: 22. Mai 2022 19:00    Titel: Antworten mit Zitat
Zu a U(t) = 1/2* U0, bzw. 1/e*U0 oder 1/10 * U0
Also 1/2*U0 = U0*e^-t/(RC)
Nach t auflösen

b ja t = 7 m einsetzen U(t) = 1/2U0 nach R auflösen
vtxt1103



Anmeldungsdatum: 14.11.2021
Beiträge: 308
Beitrag vtxt1103 Verfasst am: 22. Mai 2022 19:10    Titel: Antworten mit Zitat
Nobby1 hat Folgendes geschrieben:
Zu a U(t) = 1/2* U0, bzw. 1/e*U0 oder 1/10 * U0
Also 1/2*U0 = U0*e^-t/(RC)
Nach t auflösen

b ja t = 7 m einsetzen U(t) = 1/2U0 nach R auflösen


Aber fehlt dann nicht noch der Wert für U0 =
Nobby1



Anmeldungsdatum: 19.08.2019
Beiträge: 1653
Beitrag Nobby1 Verfasst am: 22. Mai 2022 19:11    Titel: Antworten mit Zitat
Setzt es doch mal ein, was erkennt man im Bezug auf U0.
vtxt1103



Anmeldungsdatum: 14.11.2021
Beiträge: 308
Beitrag vtxt1103 Verfasst am: 22. Mai 2022 19:17    Titel: Antworten mit Zitat
Nobby1 hat Folgendes geschrieben:
Setzt es doch mal ein, was erkennt man im Bezug auf U0.


Ich habs es mal für die Hälfte folgendermaßen umgeformt


=

naja der Anteil würde immer Logarithmisch abnehmen, das ist das einzige was mir auffällt
Nobby1



Anmeldungsdatum: 19.08.2019
Beiträge: 1653
Beitrag Nobby1 Verfasst am: 22. Mai 2022 19:18    Titel: Antworten mit Zitat
Es fehlt U0 vor dem exponentiellenTherm

U(t) = U0*e^(-t/RC)

Die Aufgabe ist was für eine Zeit ist wenn ist U(t) = 1/2 U0

Zuletzt bearbeitet von Nobby1 am 22. Mai 2022 19:24, insgesamt 2-mal bearbeitet
vtxt1103



Anmeldungsdatum: 14.11.2021
Beiträge: 308
Beitrag vtxt1103 Verfasst am: 22. Mai 2022 19:23    Titel: Antworten mit Zitat
ahja stimmt die spannung kürzt sich weg
Nobby1



Anmeldungsdatum: 19.08.2019
Beiträge: 1653
Beitrag Nobby1 Verfasst am: 22. Mai 2022 19:25    Titel: Antworten mit Zitat
So ist es.
vtxt1103



Anmeldungsdatum: 14.11.2021
Beiträge: 308
Beitrag vtxt1103 Verfasst am: 22. Mai 2022 19:31    Titel: Antworten mit Zitat
Nobby1 hat Folgendes geschrieben:
So ist es.

Gut aber bei der Hälfte erhalte ich 0,07, weiß nicht ob das so richtig ist , ich habe die 25kOhm in 2,5*10^4 Ohm und 4mikroFarad in 4*10^-6F umgerechnet und mit diesen werten gerechnet, hätte ich die Umrechnung sein sollen ?
Nobby1



Anmeldungsdatum: 19.08.2019
Beiträge: 1653
Beitrag Nobby1 Verfasst am: 22. Mai 2022 19:38    Titel: Antworten mit Zitat
Ja t = 0,069 sek. wobei man Farad in SI Einheiten umrechnen sollte.

Zuletzt bearbeitet von Nobby1 am 22. Mai 2022 19:40, insgesamt einmal bearbeitet
Nobby1



Anmeldungsdatum: 19.08.2019
Beiträge: 1653
Beitrag Nobby1 Verfasst am: 22. Mai 2022 19:50    Titel: Antworten mit Zitat
Wie hiess die Aufgabe nochmal? U(7min.) = 1/2U0
vtxt1103



Anmeldungsdatum: 14.11.2021
Beiträge: 308
Beitrag vtxt1103 Verfasst am: 22. Mai 2022 20:00    Titel: Antworten mit Zitat
Nobby1 hat Folgendes geschrieben:
Wie hiess die Aufgabe nochmal? U(7min.) = 1/2U0


Ich glaube meine Umformung ist etwas Falsch weil ich einen sau hohen wert bekomme (im millionen berech)

Habe die gleichungen erstmal gleichgesetetzt
und 7 min = 420 s
Spannung kürzt sich / logarithmieren





Hier habe ich dann die werte eingesetzt und komme auf absurde 151482979,3

Zuletzt bearbeitet von vtxt1103 am 22. Mai 2022 20:06, insgesamt einmal bearbeitet
Nobby1



Anmeldungsdatum: 19.08.2019
Beiträge: 1653
Beitrag Nobby1 Verfasst am: 22. Mai 2022 20:06    Titel: Antworten mit Zitat
Warum sind 151 MΩ unrealistisch.
vtxt1103



Anmeldungsdatum: 14.11.2021
Beiträge: 308
Beitrag vtxt1103 Verfasst am: 22. Mai 2022 20:08    Titel: Antworten mit Zitat
Nobby1 hat Folgendes geschrieben:
Warum sind 151 MΩ unrealistisch.

Es erscheint mir irgenwie zu viel, warscheinlich verstehe ich nur nicht wieso der Widerstand so hoch ausfällt
Nobby1



Anmeldungsdatum: 19.08.2019
Beiträge: 1653
Beitrag Nobby1 Verfasst am: 22. Mai 2022 20:12    Titel: Antworten mit Zitat
Wir hatten bei 25 kΩ nur 0,07 Sekunden.
Wieviel dann bei 420 Sekunden?
vtxt1103



Anmeldungsdatum: 14.11.2021
Beiträge: 308
Beitrag vtxt1103 Verfasst am: 22. Mai 2022 20:18    Titel: Antworten mit Zitat
Nobby1 hat Folgendes geschrieben:
Wir hatten bei 25 kΩ nur 0,07 Sekunden.
Wieviel dann bei 420 Sekunden?


Ah ja okay jetzt verstehe ich es. Vielen Dank für deine Hilfe, habe nicht an die vorherige Teilaufgabe gedacht
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