Physik Forum

[Molekühl]

Hallo zusammen, ich habe das Prinzip wohl verstanden, komme aber nicht auf das Ergebnis von [; 2,15*10^-4 ;], könnt ihr mir sagen wo mein Fehler liegt?

Also zur Aufgabe: Die Kondensatoren im rechten Zweig sind zunächst ungeladen. Dann wird der Schalter von A nach B umgeschaltet. Und nun möchte ich die Energie ausrechnen, die im Widerstand R2 umgesetzt wird.

http://www.bilder-upload.eu/show.php?file=0C0QJlV5i4Je8ne.jpg

Also mein Ansatz:

Für Schalter A:
1. [; W=\frac{1}{2}QU;]
2. [; Q=CU;] --->[; W=\frac{1}{2}CU^2;]
Werte einsetzen ergibt:
[; W=\frac{1}{2}(300nF*100V^2 ;]
[; W=0,0015 J;]

Für Schalter B:
[; W=\frac{1}{2}(50nF*100V^2 ;]
[; W=0.00025 J ;]

So und nun die umgesetzt Energie im Widerstand 2:
[; Wr=W1-W2 ;]
[; Wr=0,0015 J-0,00025 J ;]
Wr= 0,00125 J

Aber das ist laut Ergebnis falsch, wo habe ich denn den Fehler gemacht?

[GvC]

Hallo Molekühl,

das hatten wir doch gerade schon. In Schalterstellung B ist doch die Gesamtkapazität nicht 50nF, sondern 350nF (300nF||50nF), auf die sich die ursprüngliche Ladung verteilt. Bei gleicher Ladung und vergrößerter Kapazität sinkt die Spannung. Warum machst Du es nicht haargenau so wie hier?

http://forum.physik-lab.de/ftopic6151.html

[Molekühl]

Stimmt, dass hatte ich nicht bedacht.
Jetzt liegen die Kondensatoren ja parallel, also muss ich diese mit berücksichtigen.
In dem Fall davor, wurde der Schalter anders umgelegt, so dass die vorherigen Kondensatoren dann keine Rolle mehr spielen.
Okay jetzt hab ich es verstanden, danke Dir!

Nur zum Kontrollieren, ob ich es auch ganz richtig verstanden habe.
Wenn Schalter B gelegt ist, berechne ich doch die Energie mit:
[; W=\frac{1}{2}\frac{Q^2}{C} ;]
Da ja die Spannungsquelle quasi wegfällt, kann ich mit dieser Formel weiterrechnen. So komme ich jedenfalls auf das Ergebnis, und Sinn macht es mir auch.

[GvC]

[Molekühl]

Also ich habe W2 wie folgt gerechnet, und möchte gerne wissen, ob ich das auch so machen kann:

[; W=\frac{1}{2}\frac{Q^2}{C} ;]

Für [; Q=CU ;]--->[; Q=300nF*100V ;]
Und C=350 nF

In die Formel eingesetzt:

[; W=\frac{1}{2}\frac{(0,00003C)^2}{350nF} ;]
Somit W2=0,001286 J
Somit WR=0,0015-001286=0,000214 J

So müsste das doch richtig sein, oder?

[GvC]