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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Energieaustuasch Idealer Kondensatoren verlustbehaftet?


Autor: LUKAS (Gast)
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Hallo!

Mir is grad was merkwürdiges aufgefallen:
Und zwar angenommen wir laden einen C1 = 2.2uF auf die Spannung U =100 
auf => W = U²C/2 = 0.011J
Nun hängen wir einen 2. C2 = 1uF parallel dazu und rechnen uns aus, 
welche Spannung sich nun einstellt: Ladungserhaltung Q1 + Q2 = Q (Q = 
C1*U)
und U1 = U2 =>Q1/C1 = Q2/C2 danach erhalten wir die Spannung U1=U2= 
68,75V
Nun rechnen wir uns die Energiedifferenz vor dem zusammenschalten und 
nach dem zusammenschalten aus also deltaW = 0.011J - U²/2*(C1+C2)= 
3.4*10^-3!!!

Wie kommts denn jetzt zu diesem Energieverlust (ideale Kondensatoren)??? 
Ich dachte, die gespeicherte Energie im C1 wird einfach nur aufgeteilt 
auf C1 und C2 sodass U1 = U2 gilt! Warum geht da dennoch Energie 
verloren???

danke schon im voraus

Autor: mhh (Gast)
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dejavue?

So ein Thema gab es doch vor nicht allzulanger Zeit.

Autor: Dennis (Gast)
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Autor: LUKAS (Gast)
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sorry, hab anhand der Betreffe nicht gleich den Beitrag gefunden,... hat 
sich also erledigt, danke

Autor: LUKAS (Gast)
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naja... jetzt is halt die Frage WIE kommts dazu dass diese Energie als 
elektromagnetischer Puls "verloren" geht??? ich kanns ja glauben aber 
verstehen tu ichs nicht! kann man das vielleicht irgendwie über den 
Poynting Satz erklären??

danke :)

Autor: Helmut (Gast)
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"... als elektromagnetischer Puls "verloren" geht".
Nein.
Das gibt einfach Wärmenergie auf Grund der ohmschen Verbindung zwischen
den Kondensatoren.

Autor: Gast (Gast)
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Aber in der Rechnung taucht doch nirgends ein Widerstand auf???

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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> Aber in der Rechnung taucht doch nirgends ein Widerstand auf???

Weil der geschlabbert wurde.

In diesem realen Universum ist halt alles mit Verlusten behaftet.

Autor: Helmut (Gast)
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Zum Verbinden braucht man einen Draht. Auch 0,01Ohm ist ein Widerstand.
Es ist egal ob du den Versuch mit 0,01Ohm oder mit 10Ohm machst. Die 
Verluste sind die gleichen.

Autor: LUKAS (Gast)
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das ist mir schon klar, wenn die leitung verlustbehaftet ist,... aber 
wenn die leitung (idealerweisse) 0 Ohm hat, dannn muss irgendwo anderst 
die energie abhanden kommen und zwar nicht als ohmscher verlust! es muss 
auch für ideale fälle eine antwort geben (ich find sie jedoch leider 
nicht)!!!!

Autor: Omega G. (omega) Benutzerseite
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Das ganze ist eine Mathematische Ungenauigkeit. Ein optimaler Leiter 
hätte 0 Ohm, also würde ein unendlich hoher Strom fließen. Also ist es 
eigentlich nicht sehr genau so zu rechnen.

Autor: Helmut (Gast)
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Wenn wir jetzt mal 0Ohm(Supraleitung) annehmen, dann besteht die 
Verbindung immer noch aus einer Induktiviät. Die Enrgie pendelt dann 
komplett zwischen den beiden Kondensatoren hin und her. Das kann man 
auch schön mit LTspice simulieren.

Autor: M. Köhler (sylaina)
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Da hats tatsächlich mal jemand nachgeprüft und simuliert. Prima 
applaudierzuHelmut

Ladungs- und Energieerhaltung gilt immer und überall. Energie wie auch 
Ladung kann also nicht einfach so verschwinden.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Michael Köhler (sylaina)

>Ladungs- und Energieerhaltung gilt immer und überall. Energie wie auch
>Ladung kann also nicht einfach so verschwinden.

Sag das mal nicht zu laut, wenn das unsere Bänker hören schaffen die das 
auch noch. :-0

MFg
Falk

Autor: gast (Gast)
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Hallo,

W = U²C/2 = 0.011J ist richtig

nehmen wir mal keine verluste an => W = Wneu

Wneu = U²C/2 =>

0.011J = U²*(C1+C2)/2

also

0.011J = U²*(2,2µF+1µF)/2 => 82,92 V du hast wohl bei 68,75 vergessen 
die wurzel zu ziehen

Autor: gast (Gast)
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du hast wohl bei 6875 vergessen die wurzel zu ziehen. nicht bei 68.75

Autor: Ulrich (Gast)
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Bei einem Supraleiter wird die Energie dann abgestrahlt. Sonst wird wohl 
mehr der Ohmsche Verlust dominieren.

Autor: Martin (Gast)
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wenn du die kondensatoren mit einem step-down wandler verbindest, 
funktioniert es. der Ladestrom für den erst leeren parallelgeschalteten 
Elko ist ja wesentlich größer als der Entladestrom des noch vollen 
Elkos.

Habs mal simuliert. 1mF auf 20V aufgeladen. dann einen zweiten 1mF mit 
Step-down geladen. Danach war die Spannung beider Kondensatoren 14,3V. 
Also fast ohne Verluste.

Autor: OlliW (Gast)
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mann o mann, jetzt ist das schon der zweite Thread zu dem Thema und es 
wird immer noch genauso viel Unsinn dazu geredet, sorry, aber anders 
kann man es nicht nennen... Die Unterscheidung als Kapazität und 
Induktivität funktioniert nur gut bei "langsamen" Feldänderungen und 
linearen Bauteilen. Sprich, wenn z.B. die Leitung mit der man die 
Kondensatoren verbindet zunehmend idealer wird (kleineres R, kleineres 
L), dann werden auch die Ladungsvorgänge und damit die Feldänderungen 
zunehmend schneller - und irgendwann muss man "elektromagnetisch" 
rechnen und nicht mehr nur getrennt "elektrisch" oder "magnetisch"... 
und wenn man dies täte (und das ist nicht mit W = 1/2 C U2 getan) dann 
käme auch etwas sinnvolles heraus... Anschaulicher: wenn man einen 
geladenen und einen ungeladenen Kondensator mit einem Leiter mit R=L=0 
verbindet dann fleisst ein unendlicher grosser Strom - denkt man - ist 
aber falsch, da es ja so Zeitableitungen mit Faktor 1/c in den 
Maxwell-Gleichungen gibt und Änderungen daher nicht beliebig schnell 
gehen... Olli

Autor: Michael (Gast)
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Eigentlich braucht man keine Maxwellischen Gleichungen dazu. Hier müssen 
sich nur einige mal drüber klar werden, was Spannung und was Kapazität 
ist/beschreibt. Aber hier im Forum wird ja gern mal Unsinn geschrieben, 
da bin ich auch keine Ausnahme xD

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