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20B.4 Kondensator entladen; Differentialgleichung


CC-BY-NC-SA 3.0

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jetztgucken und das nächste was elektrisches anein Kondensatorschreibt mal dran siebenundvierzigMikrofaradparat hatten sie vielleicht noch nicht seitlich was zu Beistrich vergesse??über einen Schalter an Widerstandund der Widerstand hat ein Kiloohmder Kondensator soll geladen sein zu Beginn geladen auf neun Voltdas ja wirklich was passieren kannstellt sich ?? dato Vorgänge ganzsimple Batteriewartenauf neun Voltunddann wird zum Zeitpunkt null dieser Schalter hier dauerhaft geschlossendie Frage ist was passiert mit Stromund Spannung ich mal meine Spannung einSchreiber physikalisch großvon T?? später auch gern als klein U von de Walser von der Zeit abhängtund hier sollStrom fließentechnische StromrichtungI von T ?? und danach auch gern als klein I von T weiter vorne zeigeähmjetzt wüsste ich gerne wie die Spannung und wieder Stromvon der Zeit abhängenich weiß die Spannung startet bei neun Voltich kenne die Bauteile hierdas allessoll zumindest eine Beziehung ist hier schonablesen könnenhier also der Widerstand hier für sich ist ja einfachan unser Widerstand für densoll das ohmsche Gesetz geltenalso oben sagt diese Spannung hierist gleich einein Logo ummalden Stromeinfach das ohmsche GesetzSpannung und Strom werden von der Zeit abhängen aber dieser Widerstand soll an ohmsche Widerstand sein also geht die ganze Zeit das ohmsche Gesetzdamit ?? für meine beiden unbekannten Funktionenschon maleine Gleichung des wird nicht reichen ?? es gibt was ähnliches für den Kondensatordas muss manches Malgetrennt davon überlegenwie der Kondensatorder funktioniertanweitere sieben KapitelAbleitungenund will zu den SpezialgleichungenhinKondensator wird anscheinend irgendwie um Ableitungen gehen das wird nicht mehr sosimpel sein übermodischen Gesetz einfach seine Proportionalität?? muss man Kondensator antotal losgelöstvon allemvergessen die Schaltung von geradein so einem Kondensatorzur gesunden Ladesprungeinfließendas hier soll dieWarnung sein über den Kondensator?? ?? wieder groß I groß UPhysikeram Kondensator der KapazitätCsoundsoviel Mikrofaradwird eine Kapazitätwie dick ist der Kondensatorwenn Sie so wollenwas wissen SieüberStromund Spannung allein aus dem Bauch heraus ohne dass sie eine Idee habenwie die Physik von seinem Bauteil ist was wir jetzt Einladungen wie bewegt wird oder was mit dem Elektrolyt passiert wenn ein String ist ?? ähnliche GeschichtenamMama folgendesangenommen dieser Strom wird die ganze Zeit positiv und konstant istsoangenommen der Strom sei so als vergesse die Schaltung von eben mal nur diesen nackten Kondensator angeguckt angenommen?? die ganze Zeitsoundsoviel Milliampere Strom darein wie müsste dieSpannung aussehen ??gute Frage was ist mit dem Ladezustand zu Beginn der Kondensatorkönnte ja entschlafen sein null Voltkönnte aber auch geladen seinsie bringen nicht auf einen Gedanken ist erstmalig das mal anEck könnt ihr zu Beginn ein bisschen geladen seines liegt eine Spannung von null Volt dran sondernbisschen mehr einer drei Voltda starten wir wie geht das weiterauf jeden Fall steigen und das Modell des siebten Kondensatorder ideale Kondensatordieses Modell funktioniert sodas er einfachlinear steigt das ist der ideale Kondensatorticketsin der Warenwelt nichtin der Kondensator ist ein Modell für einenrichtigen Kondensator sowie diese Gleichungen hierdiese Gleichungen sind ja auch nur Modellewie gesagt wenn sie nahe der Lichtgeschwindigkeitsind merken sie dass da was faul istund dass Elektronen die Luft schießen wenn man sie auch das etwas faules verkehrt sich die Quantenmechanikins Spiel kommt das es auch nur ein Modellgenauso ist dieser ideale Kondensator ein Modellfunktioniert mehr oder minder gut nach dem was man so veranstaltetaber in diesem Modell seiner Rede würde jetzt einfach ständig Anspannung gewinnen das Kinder geradenaufwärtswenn ich halb zu viel Strom einfließen lassen würdesowaswie sehr die Ladekurvedann ausoffensichtlich halbe Steigung es dauertdoppelt so lange behalten Stromdieselbe Ladungbeizutreten ?? doch noch mit einemBeweissohalb so steiljetzt können Sie sagen was damit Ableitungen passiertwas hat mit welcher Ableitung zu tun von I und Uja ganz offensichtlich I muss was mit der Ableitung von U zu tun habenwenn sie verdoppelt wirdist die Steigung von U verdoppeltals ich erwarte sowasdas I proportionalzur Ableitung von obenohne dass ich irgendwasüber Physik verstanden habe würde ich dashinschreibendes Stromes proportional zur Ableitung von U und das können noch besser haben ?? es kommt ja noch die Kapazität ins SpielKomma noch einbauenParadeplatzKomma die Kapazität noch ein ?? hätte eine Gleichung hätte ich gerneschon zu viel Magie ist gleichsoundsoviel malPunktworin sie die Kapazitätunterder Kondensatoreiner doppelt so groß ist Komma doppelt so vielSpeicherplatzhaben sozusagenwo kommt die Kapazität?? links oder rechtsso ?? Hauses auch alsoangenommen ich lasse den Strom festich lade den Kondensatormit dem selben Stromund die aber zwei nebeneinanderdas die Kapazität verdoppelt eszweimal denselben Kondensator nebeneinander doppelte Kapazitätich lade mit dem selben Stromsehen Sie auf der Spalt sicher auf der Stromdie Hälfte Dings die Hälfte rechtsdas heißt das laden wir doppelt so lange dauerndiese Spannungsänderungist nur noch halb so großwenn sie die Kapazität verdoppeln wir die Spannungsänderungbei gleichem Stromhalb so groß und damit das alles hinhaut muss die Kapazitätauf dieser Seite stehendoppelte Kapazitäthalbe Spannungsänderunggleich Punktso kommt das zustande auf der anderen Seite ehrlichen plötzlichen Faktor viel zu vielund sie wollen ist das ja auch gleichzeitig die Definition der Kapazität ist es können Sie ablesen was Verrat sindanscheinend muss sich am PR durch Volt pro Sekunde teilen ?? bisschen vereinfachenseparat raus das ist die Rolle von der Einheit Fahrradso ist dieKapazität definiertgucken sich im Kondensator an und messenStrom durchSpannungsänderungdas ist die Kapazitätgrößere Stromes bei gleicher Spannungsänderungbis zur Höhe die Kapazitätje mehr SpannungsänderungSie habenbei gleichem Stromschneller es geht desto kleiner die Kapazitätschneller geladen schneller entladendas Komma so hinschreiben ohne irgend eine Idee von Physik zu haben einfach nur aus dem Bauch herausdas finde ich immer so lustig das ehrlich ähnliche Sachen gehen bei der speziellen Relativitätstheoriesogar bei der allgemeinen Relativitätstheoriekönnen herleiten dass es schwarze Löcher geben muss ohne sich aus dem Wohnzimmer zu bewegenähmes ist nicht ganze Tiefs dürfen aber zumindest doch schon malnicht schlecht finde ich man weiß wie der Kondensator funktionieren mussin diesem simplen Modell das es auch das übliche Modell erst mal der ideale Kondensatordas Verwender hier jetzt nocheinmal die Gleichungvom oben und dann habe ich die Gleichung für den Kondensatorich weißdass der Stromfolgendesist am Kondensatordie Kapazität?? gesagt sieben vierzig Mikrofarad zum aller Weltsdingmaldie Ableitung der Spannung es jetzt noch ein Fehler drin sowie ?? aufgeschrieben habe stimmt's nichtgucken sich Komma die Zeichnung annoch was faulvergleichen SiefolgendesDiagrammmitdass es schon das es auf zwei Seiten ist diesem Diagrammist der Kondensator da eingebautwie mäßig Uwe mäßig diefiese Geschichte kommen sie an wieder Strom fließt ich messe den Strom der rausfließtdass es gemeines muss minus ihr sein Beistrich ?? Punkt ?? ?? ganz gemein ähmhabe ich zwei Gleichungen für meine zwei unbekannten Funktionen das sieht schon sehr schön aus die greifen uns malden Männern auch in sieben Minuten gelöst hoffentlich??ich mache nämlich folgendes ist ich setze hier das dieeinfach der oben einund finde das istminusein Kiloohmmalsieben vierzig Mikrofarad Malo Punktundich habe eine Differenzialgleichungfür die Spannungsind in Stromkrise praktisch geschenkt sobald zu wissenist der Strom geschenkteine Versagerleistungfür die Spannung die Spannung zu jedem Zeitpunkt ist minus ein Kilo mal sieben vierzig Mikrofaradmal die Ableitung der Spannung zu jedem Zeitpunkteine Gleichungmal hierhin eine Gleichung in der jetzt nur die Spannung und ihre Ableitung vorkommen insbesonderegleich mit Ableitung des ?? von Differenzialgleichungenjunges gerade lösen zu Beginn war sie eine ganz billige Differenzialgleichungnach ?? nicht hier zu Beginn war ?? mit billigen Geschichten hier befasstdie Ableitung des konstantoder die Ableitungist geradeAds will ich hier was schwieriges haben eine Funktiondie ein Vielfachesihrer eigenen Ableitung istwas kennen Sie an Funktionen die vielfache von ihren Ableitungensindwir also kurz gefasst eine Funktionist gleich einem vielfachen ihrer Ableitung riskanter Polynom sei statt mit Ixus zweiundvierzigals Funktionen ist die Ableitung über die dreiundvierzigUni geht nichtSinusableitungKosinus geht auch nicht und so weiter und so weiter kommt zum Schluss auf den Gedanken der probier mal folgendes ein ExponentialfunktionAnsatzdie Spannung zur Zeit C ist eine Konstante namens A mal wie hoch eine andere Konstante namens B maldie Zeitsowas hatten Chancenes probieren Zitat zu bestimmen und B zu bestimmensetzen Sie mal diesen AnsatzAhmadi und MIT hier ein was passiert wenn sie hier ableitenum sich die rot eingeräumte Gleichung an was erfahren Sie über B bei der Fahrt wardas Strategieso Kommaals auch die Ableitung davon Muster einzusetzenKettenregelA Sonnekonstantesein konstanter Faktor bleibt stehen eh hoch irgendwas aus Ableitung ihrer ?? irgendwasin der Ableitung B mal T nach C ableiten ?? ist wieso ?? man sich davon was da oben stehtdie Spannungzu jedem Zeitpunktist diese Konstante hier mal?? Punktsie sehen was passiert Punkt ?? Punkt natürlichsehen was passiert wenn sie ableiten klingt einfachen Faktor weder zuU ableiten mit einfachem Faktor B gesteht einfachen Faktor B noch dazudas heißt dieser Faktor B und das hier muss ich zu eins ergänzen was lerne ich jetzt B ist gleichminus eins durch einenKiloohmmal siebenundvierzigMikrofaraddas muss das B seinin dieser Formin sie ableitenKrisenfaktorweder zusinniger Faktor und das wird sich gerade Weg zu einzelner Städte wieder einmal ihre blaähmwas muss A seinletzte Frage für heutesiebzehn null einAhmadi hoch null wird an der Stelle null das sind die ominösen neun Volt bei den starten sollund damit hat man folgendesman hat einen exponentiell Zerfall dieses BS negativ man hat eine exponentiell zerfallenund der Staat bei neun Voltnatürlich klarähmje größer der Widerstandje größer der Kondensatordestolangsamer wird das ganze werden desto länger dauert dieEntladung