7. Schaltvorgänge an RC-Kombinationen

  1. Kondensator in IC's --> MOSFET
  2. Laden / Entladen von FET-Kondensator

Ziele

Nach dieser Lektion sollten Sie:

  1. die Zeitkonstante $\tau$ kennen und insbesondere ausrechnen können.
  2. den Zeitverlauf der Ströme und Spannungen am RC-Glied bei gegebenem Widerstand und Kapazität ermitteln können.
  3. die Stetigkeitsbedingungen der elektrischen Größen kennen.
  4. wissen, ab wann (=nach welchem Maß) der Kondensator als vollständig aufgeladen / entladen gilt, also ein stationärer Zustand als erreicht betrachtet werden kann.

Ermittlung der Ladekurve mittels Differentialgleichung

Ermittlung der Entladekurve

In Falstad ist es möglich das Lade- und Entladeverhalten nachzubilden. Machen Sie isch damit vertraut, wie dieses von der vorgegebenen Kapazität abhängt.

Ziele

Nach dieser Lektion sollten Sie:

  1. den Energieinhalt in einem Kondensator berechnen können.
  2. die Energieänderung eines Kondensators berechnen können, welche sich durch eine Änderung der Spannung zwischen den Kondensatoranschlüssen ergibt.
  3. (Anfangs)Strom, (End)Spannung und Ladung beim Ladungsausgleich von mehreren Kondensatoren (auch über Widerstände) berechnen können.

Herleitung der Energieinhalts eines Kondensators

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Übungsaufgabe zum Laden/Entladen des Kondensators

weitere Übungsaufgabe zum Laden/Entladen des Kondensators

weitere Übungsaufgabe zum Laden des Kondensators

Übungsaufgabe zum Ladungsausgleich zweier Kondensatoren


Vergleich der Elektrik mit der Fluidmechanik