Kondensator

Abiturwiederholung
Physik
Kondensator-Entladung mit Dynasys
a. Als mathematische Grundlage nimmt man an dass ein Kondensator bei einem gewissen
Wiederstand ohne angelegte Spannung entladen wird.
Da keine Spannung von außen anliegt, muss die Gesamtspannung immer gleich Null sein.
b. Wenn man das Ganze mit Dynasys modellieren möchte, dann ist Q(t) das was sich verändert,
was man also modellieren möchte. Die Veränderungsrate der Ladung ist der Strom, also
. Stellt man die obige Gleichung nach I um, dann ergibt sich folgendes:
Es bildet sich quasi ein „Kreislauf“ da das eine von dem anderen abhängt, aber
mit Dynasys kann man den Verlauf folgendermaßen ermitteln:
c.
Dynasys Programm:
Dieses Programm beschreibt die Entladung. Die roten
Kreise sind die konstanten Größen, R und C. Die schwarzen
Kreise beschreiben Größen, die sich aus den Konstanten
und Q ergeben, denn Uc ist zum Beispiel definiert als Q
dividiert durch C. Q ist die Größe, die sich im zeitlichen
Verlauf ändert (der Kasten), nämlich um die Änderungsrate,
welche durch
beschrieben wird.
Wenn man die einzelnen Formeln aufschlüsselt ergibt sich
folgende Beschreibung.
Man kann sich auch einen Graphen zeichnen lassen,
basierend auf den obigen Überlegungen. Für die Ladung Q
sieht der Graph entsprechend aus:
Mark Kremer