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Kondensator-Aufgabe (Studium) (Elektronik)
Moin moin zusammen!
Ich habe eine Kondensator-Aufgabe, die eigentlich nicht
schwer zu lösen ist. Ich habe zwei Möglichkeiten
gefunden, diese zu lösen. Aber von vorne:
Es gibt einen Kondensator mit einer Kapazität von 10nF.
Dieser wurde mit einer Stromquelle 10 ms lang mit
konstant 1 mA geladen.
a) Bestimmen Sie die Spannung!
Mit Q = I * t und u = Q / C habe ich als Spannungswert
1.000V errechnet. Soweit nicht schwer.
b) Die beidseitig metallisierte Kunststofffolie im
Kondensator hat eine Fläche von 50 cm² und eine
Dielektrizitätskonstante von 12. Wie groß ist die
Feldstärke in der Kunststofffolie?
Mit d [Plattenabstand] = e0 * er * A / C errechne ich den
Abstand von 53,125 µm.
Mit E = U / l errechne ich eine Feldstärke von
18.823.484,45 V/m ( 1.000V / 53,125µm ). Ist dieser Wert
für eine Feldstärke nicht viel zu hoch? Was meint Ihr?
c) Gespeicherte Energie: w = 0,5 * C * u² macht 5mWs. Ist
auch nicht schwer.
d) Und nun wieder ne Frage: Welcher Widerstand muss an
den gelandenen Kondensator angeschlossen werden, damit
dieser sich innerhalb von 10ms vollständig entleert?
Formel 1: TAU = R * C ( TAU = 2 ms => 5 TAU entsprechen
vollständige Entladung (in der Praxis))
Ergebnis: 200.000 OHM
Formel 2: Über die Leistung: W = 5mWs (sprich 5mW für 1
Sekunde). Der Kondensator kann also auch eine Leistung
von 500mW für 10ms liefern. Ab in die Formel R = U²/P:
Ergebnis: 2.000.000 OHM.
Welcher Widerstand ist denn nun notwendig? Wo ist der
Fehler? Ich hoffe, Ihr könnt mir aus dieser Misere helfen
..
Grüße
Stephan
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