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Einschaltvorgänge in Stromkreisen mit Kondensatoren und Widerständen.

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Präsentation zum Thema: "Einschaltvorgänge in Stromkreisen mit Kondensatoren und Widerständen."—  Präsentation transkript:

1 Einschaltvorgänge in Stromkreisen mit Kondensatoren und Widerständen

2 Inhalt Spannungen im Stromkreis bei Reihenschaltung von Kapazität und Widerstand bei –Anlegen einer Gleichspannung zwischen Kondensator und Widerstand –Kurzschließen dieses Stromkreises Die Zeitkonstante

3 UcUc URUR I 0,1 F Strom und Spannung im RC Kreis beim Anlegen einer Spannungsquelle Zeit [s] Spannung am Kondensator [V] Spannung am Widerstand [V] U0U0 Nach Entfernen der Spannungsquelle U 0 = 9 V bleibt der Kondensator geladen A V V

4 Im Beispiel: R = 10, C = 0,1 F τ = 1 s UcUc URUR I 0,1 F Zeitkonstante im RC Kreis Zeit [s] Spannung am Kondensator [V] Spannung am Widerstand [V] U0U0 τ = R·C [s] nach Anlegen der Spannung erreichen die Spannungen über den Bauteilen etwa die Hälfte der Maximalspannung U 0 A V V

5 UcUc URUR I 0,1 F Strom und Spannung im RC Kreis beim Entladen des Kondensators über den Widerstand Zeit [s] Spannung am Kondensator [V] Spannung am Widerstand [V] A V V

6 UcUc URUR I 0,1 F Zeitkonstante beim Entladen des Kondensators über den Widerstand Zeit [s] Spannung am Kondensator [V] Spannung am Widerstand [V] A V V Im Beispiel: R = 10, C = 0,1 F τ = 1 s

7 Versuch Spannung über dem Widerstand eines RC Kreises bei Anlegen einer Rechteckspannung

8 1 VKapazitiv 1 V Ohmsch Spannungen über den Bauteilen

9 Zeit [s] Spannung [V] U C am Kondensator U R am Widerstand Beginn der Aufladung τ = R·C = 1 [s] Zeitlicher Verlauf der Spannung an Kondensator ( 0,1 F) und Widerstand (10 Ω) beim Anlegen einer Spannung

10 τ = R·C [s] Zeitlicher Verlauf der Spannung an Kondensator ( 0,1 F) und Widerstand (10 Ω) beim Entladen des Kondensators Zeit [s] Spannung [V] U R am Widerstand U C am Kondensator Beginn der Entladung

11 Zusammenfassung Sind Widerstand und Kondensator hintereinander geschaltet, dann erscheint bei Anlegen einer Gleichspannung U 0 Eine Spannungsspitze U 0 über dem Widerstand Von Null ansteigende Spannung über dem Kondensator Die Zeitkonstante τ =RC [s] ist die charakteristische Zeit für –das Abklingen der Spannungsspitze über dem Widerstand auf etwa die Hälfte der angelegten Spannung genauer: Teil 1/e = 0,37 –den Anstieg der Spannung über dem Kondensator auf etwa die Hälfte der angelegten Spannung genauer: Teil 1-1/e = 0,63 Die Spannung über dem Widerstand entspricht der Ableitung der Spannung am Kondensator: Die RC Schaltung differenziert das anliegende Signal

12 UcUc URUR I 0,1 F Zeit [s] Spannung am Widerstand [V] U0U0 A V V finis


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