Pfui: Entladungsvorgänge bei Kondensatoren

    Hallo liebe User.

    Vorweg: Ich habe mein Abi bereits in der Tasche. Nur ist dies 2 Jahre her und mein Physikwissen war schon damals nicht besonders stark ausgeprägt. ;)

    Nun sollte ich meiner Freundin bei einer Aufgabe helfen, die sie über die Ferien machen muss. Nur leider verzweifelt nicht nur sie, sondern auch ich.

    Weiß noch jemand Bescheid über Kondensatoren und deren Entladungsvorgänge?

    Hier ist die Aufgabe:

    Zum Messen der Entladestromstärke in Abhängigkeit von der Zeit eignet sich die Schaltung entsprechend der Experimentieranordnung. Erläutern sie, wie man damit die Entladungskurve aufnehmen kann!

    [Blockierte Grafik: http://i56.tinypic.com/30m4eoi.jpg]

    Ich habe echt keinen Plan darüber, zumal wir das auch damals nicht sonderlich ausführlich behandelt haben und ich in meinen alten Aufzeichungen nichts Hilfreiches gefunden habe. :(


    wäre supernett, wenn jemand sich mal der Sache annehmen könnte! ;)

    Danke im Vorraus!

    Wusster gar nicht, dass dies hier eine Werbeplattform ist.

    Um die Entladekurve messen zu können, muss der Kondensator erstmal aufgeladen werden, dies geschicht in Schalterstellung 1. In Schalterstellung 2 wird der Kondensator von der externen Spannungsquelle getrennt und entlädt sich über den Widerstand. Ein Ampermeter zur Messung der Stromstärke ist direkt integriert, jetzt muss man nur noch die Werte mitschreiben.


    Was für eine Kurve kann man bei soetwas erwarten?
    Wir betrachten nur die Entladung (Schalter 2). Aus der Kirchhoffschen Maschenregel folgt:

    [TEX]U_R(t) + U_C(t) = 0[/TEX]

    [TEX]R \cdot I(t) + U_C(t) = 0[/TEX]

    Mit [TEX]Q = C \cdot U_C [/TEX] und [TEX]I = \frac{dQ}{dt}[/TEX] folgt:

    [TEX]R \cdot C \cdot \frac{dU_C(t)}{t} + I_C{t} = 0[/TEX]

    Lösung von der Differentialgleichung haben die Form:

    [TEX]U_C(t) = A \cdot e^{-\frac{t}{RC}}[/TEX]

    Mit der Anfangsbedinung [TEX]U_C(0) = U_0[/TEX]:

    [TEX]U_C(t) = U_0 \cdot e^{-\frac{t}{RC}}[/TEX]

    Für den Strom nutzen wir wieder [TEX]Q = C \cdot U_C [/TEX] und [TEX]I = \frac{dQ}{dt}[/TEX]:

    [TEX]I(t) = C \cdot \frac{dU_C(t)}{dt} = C \cdot U_0 \cdot \frac{-1}{RC} \cdot e^{-\frac{t}{RC}} = - \frac{U_0}{R} \cdot e^{-\frac{t}{RC}}[/TEX]

    Zitat von Sobber

    Wusster gar nicht, dass dies hier eine Werbeplattform ist.



    Ups. Sorry. Hatte die Skizze auf diesen Merkzettel gekritzelt und dann eingescannt. War jedenfalls nicht absichtlich. ;)

    Im Endeffekt klingts simpel. Aber ob ich da echt drauf gekommen wäre?! :D

    Jedenfalls großes Dankeschön! Ich werde mich insofern revanchieren, indem ich anderen Leuten Hilfestellungen gebe - aber bestimmt nicht im Physik-Forum. ;)