hilfe hilfe.gemischte kondensatorschaltung

[bikerboy84]

hallo zusammen.brauche unbedingt schnelle hilfe bei dieser aufgabe.
Wenn es geht bitte mit erklärung für nicht elektriker.schonmal besten dank im vorraus

1: Gegeben sei eine Reihenschaltung von 3 widerständen mit R1:1kohm,R2:3kohm und R3:2kohm.
Die Betriebsspannung beträgt DC 30V. Am negativen Pol der Spannungsquelle messen sie gegen PE -20V. Parallel zum Widerstand R3 sind zwei kondensatoren in reihe zueinander geschaltet.Die Kapazität beträgt jeweils 4 mF



1.1
Zeichnen sie eine skizze und tragen sie zwei messpunkte zwischen den widerständen ein.Bezeichnen sie diese mit messpunkt A u.B.
(hab ich schon gemacht.Einmal A hinter R1 und B hinter R2)

1.2
Zeichnen sie je eine Kennlinie die den Spannungsverlauf (U) an den Messpunkten A und B über die Zeit (t) vom Einschaltmoment(EM) nach t+5s bis zum Ausschaltmoment (AM) nach t+1min bis zum Endzustand (EZ).Zeichnen sie hierzu nach einem von ihnen frei wählbaren maßstab alle zeiten und spannungen ein.
(da blicke ich garnicht mehr durch)

1.3
Welche werte erreichen Kondensatorspannung und Kondensatorkapazität?

1.4
Reicht die Zeit bis zum Ausschalten aus,um die kondensatoren vollständig zu laden?
Wenn ja,wie lange sind sie voll aufgeladen?

1.5
Wie groß sind die Lade- und Endladezeiten der Kondensatoren?


Würd mich echt um ganz ganz schnelle hilfe freuen.bin schon am verzweifeln.besten dank im vorraus nochmal

[derguteweka]

Moin,

Wieso hast du denn nur in 3 Unterforen gepostet und nicht in allen?
Glaubst du, dass dir 3x so schnell oder 3x so richtig geantwortet werden wird?
Wieso sollte hier ueberhaupt jemand Bock haben, deine Hausaufgaben ehrenamtlich fuer dich anzufertigen?
Fragen ueber Fragen...

Gruss
WK

[bikerboy84]

das ist keine hausaufgabe von mir.bin beim bund und hab da grad nen lehrgang und bekomme die aufgabe ums zerbrechen nicht hin.wäre ja nur ganz nett wenn mir jemand da helfen könnte

[anders]

Da solls doch Ausbilder geben, die das alles so lange vorbeten, bis es auch der Dümmste kapiert oder eben die Antwort auswendiggelernt hat.

[bikerboy84]

ne nicht wirklich.die machen das nur über eine powerpoint präsentation und rasen das dann durch.das hat ja aus unserem ganzen hörsaal keiner verstanden

[anders]

das hat ja aus unserem ganzen hörsaal keiner verstanden

Na dann hat er das eben schlecht gemacht und muß es nochmal machen.
Ein Mindestmaß an eigener Arbeit solltest du aber schon investieren.

Das meiste davon kann man mit Bleistift und Papier und ein bischen Kopfrechnen erledigen.

Die Aufgabe ist auch mißverständlich formuliert.

Am negativen Pol der Spannungsquelle messen sie gegen PE -20V.

Wenn man mal davon absieht, was der PE hier plötzlich zu suchen hat, kann dieser Zustand durch drei verschiedene Schaltungen verursacht werden.
1) Das ist eine Doppelspannungsquelle, die -20 und +10V liefert. Der gemeinsame Anschluss liegt an PE.
2) Es ist eine massefreie 30V Quelle und der Verbindungspunkt von R2 und R3 (und damit einer der Messpunkte) liegt an PE
3) Doppelspannungsquelle wie bei 1. und Verbindungspunkt R2-R3 liegen an PE.

Alle drei Schaltungen verhalten sich unterschiedlich.

Reicht die Zeit bis zum Ausschalten aus,um die kondensatoren vollständig zu laden?
Wenn ja,wie lange sind sie voll aufgeladen?

Das ist Wischiwaschi ! Was heißt hier "voll" und "vollständig" ?
Dieser Zustand wird bekanntlich nie erreicht. Da müssen Zahlen her.

[derguteweka]

Moin,

Kann mich den Ausfuehrungen von anders bezueglich der Qualitaet der Aufgabenstellung nur anschliessen.
Fuer das "Ende" eines Schaltvorganges - das nach der Loesung der ihm zugrunde liegenden Diff.gl. ja zu oft einem Ausdruck mit Exponentialfunktion fuehrt, sind mir alleine schon 2 Naehrungsloesungen bekannt, die halt mehr oder weniger genau sind. Entweder nach 3T oder nach 5T kann man sagen, dass der Schaltvorgang "beendet" ist. T ist die Zeitkonstante, manchmal auch als griechisches tau bezeichnet. Ob jetzt 3 oder 5 als Faktor ist reine Geschmacks- bzw. Genauigkeitssache. Rein mathematisch ist der Vorgang nie zuende, physikalisch schon mal irgendwann, weil die Ladung des Kondensators qantisiert ist (es gibt nur ganzzahlige Vielfache der Elementarladung). Also kann man auch theoretisch berechnen, wann das letzte Elektron in den Kondensator geklickert ist - was natuerlich voellig schwachsinnig ist.

Noch bisschen allgemeines Blabla zur Berechnung bei Schaltvorgaengen:
Es gilt T=RC, jetzt ist nur die Frage welches R und welches C. In dem Fall hier, wo C aus 2 in Reihe geschalteten Kondensatoren à 4mF gebildet wird, ist die Ersatzkapazitaet dann halt die Haelfte, also 2mF.
Der Widerstand R (fuer die Berechnung der Zeitkonstante T) ist in dem Fall immer der Widerstand, den der Kondensator von seinen zwei Anschluessen aus "sieht", dabei werden Spannungsquellen als Kurzschluss behandelt, Stromquellen als unendlich grosser Widerstand.
R waere also fuer den Fall, dass die Spannungsquelle nicht angeschlossen ist, lediglich R3 - ist die Spannungsquelle angeschlossen, dann ist R = (R1+R2)|| R3, also kleiner, d.h der Schaltvorgang laeuft dann schneller ab.

Bei leeren Kondensatoren werden die Anfangsspannungen und Stroeme zum Zeitpunkt t=0sec nach dem Schaltvorgang einfach so berechnet, als ob statt der Kondensatoren Kurzschluesse in der Schaltung sind.
Spannungen und Stroeme nach Abschluss des Schaltvorgangs werden so berechnet, als ob die Kondensatoren einfach nicht da waeren.

Gruss
WK