Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Teilkapazitäten zwischen 3 Leiter


von Manuel -. (ploana)


Lesenswert?

Hallo Leute

Wir hatten die Aufgabe eine Schaltung anzugeben, bei der die 
Teilkapazität zwischen Leiter1 & Leiter2 experimentell bestimmt werden 
kann

man darf eine Spannung anlegen und einmal die Ladung messen

Ersatzschaltung:
                    C12
  1-----------------| |-----------------2
          |                      |
          |                      |
     C13 ---                    --- C23
         ---                    ---
          |                      |
          |                      |
  3-------------------------------------3

Wenn man also zwischen 13 die Spannung U anlegt würde am Leiter 1 die 
Ladung
Q1 = +Q
Q2 = 0
Q1 = -Q

Aber wie könnte man damit die Kapazität C12 ermitteln(C13 & C23 kennt 
man nicht)

Kann mir bitte jemand weiterhelfen??
Entweder steh ich total auf der Leitung ....

lg

von Justus S. (jussa)


Lesenswert?

Manuel -- wrote:

> Wenn man also zwischen 13 die Spannung U anlegt würde am Leiter 1 die
> Ladung
> Q1 = +Q
> Q2 = 0
> Q1 = -Q

??

wie kann Q1 gleichzeitig positiv und negativ sein? Oder meinst du


> Q13 = +Q
> Q12 = 0
> Q23 = -Q

? Falls ja: Kann auch nicht sein, denn wäre insgesamt ja keine Ladung in 
dem System. So wie du es gezeichnet hast, ist das ja eine 
Parallelschaltung von C13 mit der Serienschaltung von C12 und C23, also

Cges=C13+C12*C23/(C12+C23)

von Manuel -. (ploana)


Lesenswert?

also es ist ein Dreileitersystem wenn man zwischen Leiter 1 und Leiter 3 
eine spannung anlegt dann stellt sich

Q1 = +Q
Q2 = 0
Q3 = -Q

sein da beim Leiter 2 die eine Seite
zu leiter1 NEGATIVE flächenladung trägt und
zu leiter3 POSITIVE flächenladung trägt ... also insgesammt ungeladen 
ist

von Justus S. (jussa)


Lesenswert?

Manuel -- wrote:
> also es ist ein Dreileitersystem wenn man zwischen Leiter 1 und Leiter 3
> eine spannung anlegt dann stellt sich
>
> Q1 = +Q
> Q2 = 0
> Q3 = -Q
>
> sein da beim Leiter 2 die eine Seite
> zu leiter1 pos flächenladung trägt und
> zu leiter3 neg flächenladung trägt ... also insgesammt ungeladen ist

Quark...nach deiner Rechnung wäre ja die Gesamtladung Q1+Q2+Q3 dann ja 
Null...

von Manuel -. (ploana)


Lesenswert?

ja genau dabei geht es ja bei Teilkapazitäten ... da ist die 
gesammtladung immer NULL

Die Gesammtladung eines Kondensators ist ja auch immer NULL
(Satz vom Hüllenfluss)

also wäre die gesammtkapazität zwischen L1 & L2 (Wenn man die spannung 
zwischen L1 & L2 anlegt)
also C12//(C23+C13) ja einfach  C12ges = Q/U12  ...

lg

von Justus S. (jussa)


Lesenswert?

Manuel -- wrote:


> Die Gesammtladung eines Kondensators ist ja auch immer NULL


Q=C*U, Q immer Null, also liegt an einem Kondensator nie Spannung an? 
Oder redest du hier von etwas anderem?

von Manuel -. (ploana)


Lesenswert?

Nein

wenn man einen Plattenkondensator betrachtet, dann stellt sich in form 
der Ladungstrennung (Flußröhrentheorie ...)

     |
     |         |
     |  +Q     |
  -------      |
  -------      | Uc
     |  -Q     |
     |         |
     |        \/

Ein und somit gilt auch immer Q = C*U
aber wenn man sich eine Hülle um den gesammten Kondensator denkt ist 
dieser immer ungeladen (austretender Fluß durch die Hülle = 
eingeschloßene Ladung)

von Trafowickler (Gast)


Lesenswert?

Da fehlt noch was: Wenn man eine Ladung messen will, muss man einen 
Ladungsmesser nehmen und diesen mit ZWEI Punkten verbinden ( z.B. an 
einen Kondensator anschliessen ) und die abfliessende Ladung messen.

Diese 2 Punkte muss man zur experimentellen Durchführung zwingend 
kennen.

von Manuel -. (ploana)


Lesenswert?

Diese 2 Punkte darf man frei wählen denke ich

... in der angebe ist nur gestanden, dass mann die Ladung eines Leiters 
messen darf

von Manuel -. (ploana)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

im Anhang ein die Angabe mit einem Lösungsansatz ...
der aber fehlgeschlagen ist ...

Ich glaube ich denke nur zu kompliziert...

lg

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

> man darf eine Spannung anlegen und einmal die Ladung messen
heißt das, dass ich nur einmal eine Spannung anlegen darf, und nur 
einmal eine Ladung messen darf ?

Oder habe ich eine Spannungsquelle und ein Ladungsmessgerät und kann 
damit schalten und walten, wie ich will?

von Manuel -. (ploana)


Lesenswert?

Das war nicht ausdrücklich beschrieben ...
es ist gestanden sie dürfen eine spannung der andordnung messen und 
entweder die ladung Q1, Q2, Q3
und als hinweis hat er gemeind wenn man eine spannung 
anlegt(=Spannungsmessung)
dann stellt sich ja eine spezielle Gesammtladungsverteilung ein ...

In der angabe ist nur dass im Anhang ersichtliche gestanden ...
lg

von Manuel -. (ploana)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

so jetzt mit bild ...

von Manuel -. (ploana)


Lesenswert?

Irgendwie scheind dies unlösbar zu sein ...

von Manuel -. (ploana)


Lesenswert?

Ein paar fragen hätte ich da noch:
1. Ob eine Widerstandsbeschaltung etwas nützen würde?
2. was nicht genau beschrieben worden ist: ob man nicht öfters an 
verschiedenen Stellen eine Spannungsquelle  anschließen darf und an 
verschiedenen Stellen dann die Ladung an einem anderen Leiter Messen 
darf
3. Ohne Spannungsquelle nur Spannung messen
 .... würde dies was helfen??


lg

von Manuel -. (ploana)


Lesenswert?

Also die genaue Angabe war:
"Entwerfen Sie eine Schaltung, anhand der Sie die Teilkapazität C12 
durch eine Ladungs und durch eine Spannungsmessung bestimmen können!
Geben Sie dazu die richtige Beschaltung und eine Beschreibung dazu an "
Durch nachfragen hat der Prüfungsleiter dann gemeint, dass man eine 
Spannung anlegen darf … durch der sich die Ladungen bestimmt anordnen …


lg

von peterhoppe59 (Gast)


Lesenswert?

Hallo,
Dein erster Ansatz sieht doch schon mal gut aus:
-> Zwei Leitungen kurzschließen...

Vielleicht lässt sich da noch mehr machen. Z.B. die Leitungen wieder 
öffnen, zwei andere Leitungen kurzschließen...

von Trafowickler (Gast)


Lesenswert?

Geht vielleicht so (?):

1) Spannung an 1-3 anlegen, Ladung Q und Spannung 2-3 messen
=> ergibt die Gesamtkapazität C13 // ( C12 in Reihe mit C23 ) sowie das 
Verhältnis C23/C12
2) 2-3 kurzschliessen => die eben bestimmte Ladung Q
verteilt sich nunmehr auf die Parallelschaltung C12 // C13.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.