Kondensatorladung mit Zeitkonstante und Aufladekurve

Question

Hallo,

folgende Aufgabe:

Um das Oszilloskop-Bild geht es jetzt gar nicht, sondern um die Berechnung im letzten Teil der Aufgabe.

Meine Idee war jetzt folgendes:

Die Formel U'Out ableiten.
Nur wie dann weiter? Was genau ist gesucht? Die Zeitkonstante?
Wäre super wenn jemand mal erklären kann, wie man diese Aufgabe löst...

Habe dann folgendes gerechnet:

τ = RC = 10 kΩ∙15 nF = 0,00015

Weil t ja = 0 s sein soll, fällt der Term mit dem e auch weg.

Dann

U_IN/RC = (5 V)/0,00015 = 33333,3 V

Würde jetzt gerne mal wissen, ob meine Rechnung korrekt ist...

dann würde das ja einer Spannung von über 33.000 Volt entsprechen...

Answer 1

Hallo

du hast nicht 33.000V sondern V/s berechnet!  das kommt davon, wenn man keine Einheiten benutzt!

U'(0)=Uin/τ=Uin/RC

in der gespeicherten Graphik kannst du Uin(0) ablesen ausserdem die Steigung  in 0  und daraus RC bestimmen

Gruß lul

Comments

Danke für die Antwort!

Kann man das also so sagen?

Die Spannung steigt daher im ersten Moment des Aufladens mit einer Rate von 33333  V/s steil an. Würde die Spannung 1 s lang ansteigen, ist theoretisch ein Wert von 33333 V erreicht. Da nicht mehr als die Ladespannung von 5 V auftreten kann und der Kondensator in wenigen μs aufgeladen ist, nimmt die Steigung der Kurve stark ab.

Stimmt das? Vor allem mit den Mikro Sekunden?

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in der Zeit RC wird er auf  63% aufgeladen, wie du nachrechnen kannst, oder auch deiner Messung entnehmen. Das kann man mit einigen Mikrosekunden meinen.

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Also dauert dieser Vorgang nur wenige Mikrosekunden, bis der Kondensator aufgeladen ist?

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kommt darauf an, was du "wenige" nennst

ich hatte dir ja gesagt in 15μs 63% aufgeladen  in 30μs auf 86% aufgeladen, meist verbindet man mit wenig weniger als 10 .

aber warum siehst du nicht auf dein Messergebnis? deshalb kommt mit die Frage eigenartig vor.