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Hallo Leute könnte wer über die a.) schauen und mir sagen ob es so stimmt oder was daran falsch ist ? Und bei der b.) komme ich leider nicht mehr vorran.


Aufgabe:

Eine Schaltung sei entsprechend dem Schaltbild aufgebaut. Die Spannungsquelle liefert eine Spannung von V0= 5 V . Die Kapazitäten der Kondensatoren betragen C1 = 10 μF, C2 = 20 μF, C3 = 30 μF und C4 = 40 μF. Nehmen Sie an, dass genügend Zeit sei dem Einschalten vergangen ist und alle Kondensatoren auf ihre Endwerte geladen sind.


a.) Welche Gesamtkapazität Cges und Gesamtladung Qges hat die Schaltung ?

b.) Berechnen Sie die Ladungen Q1,Q2,Q3,Q4 die in den einzelnen Kondensatoren gespeichert ist sowie die Spannungen V1,V2,V3,V4 die über die einzelnen Kondensatoren abfallen.


6.1.png


Problem/Ansatz/Niveau:

a.)

Bei C2 und C3 hat man eine Parallelschaltung also gilt C2,3 = C2+C3 = 20μF + 30μF = 50 μF
C1 und C2,3 bilden eine Reihenschaltung  : C1,2,3 = C1 * C2,3 / (C1+C2,3) = 50/6 μF

C1,2,3 hat eine Parallelschaltung mit C4  
Also Cges= C1,2,3 + C4 =  50/6 μF + 40 μF = 145/3 μF

Qges= Cges * V0 = 145/3 μF * 5V = 725/3 μ C


b.) Da an C4 der Potentialabfall 5V beträgt 
→ Q4 = C4 * V0 = 40 μF * 5 V = 200 μ C

Q1,2,3 = Qges - Q4 = 725/3 μC - 200 μC = 125/3 μC

Es muss gelten Q1 = 125/3 μC , da C1 der erste Kondensator bei C1,2,3 ist.

Da es sich um C1 und C2,3 um eine Reihenschaltung handelt gilt Q1 = 125/3 μC = Q2,3



Aber ab hier komme ich nicht mehr weiter.
Könnte jemand gucken ob es so weit stimmt und sagen wie es weiter geht ? 

Liebe Grüße

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1 Antwort

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Hallo

 deine Rechnungen sind  alle richtig.

aus Q1 kannst du U1 ausrechnen und daraus U23 das an C2 und C3 anliegt und daraus die 2 Ladungen Q2 und Q3, oder Q2/Q3=C2/C3 und Q2+Q3=Q1

Gruß lul

Avatar von 32 k

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