Springen naar inhoud

Opgeslagen energie in condensatoren



  • Log in om te kunnen reageren

#1

Roelland

    Roelland


  • >250 berichten
  • 288 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 25 juli 2012 - 08:36

Hallo,

A) 2 identieke condensatoren, waarvan in eerste instantie de eerste een energie U bezig en de tweede geen energie heeft. Dan worden ze parallel geplaatst, wat is de totale energie dan?

a.U/2
b.U/4
c.U
d.2U
e.4U

We hebben dus eerst:
1 condensator met lading Q en potentiaal verschil V

Na verloopt van tijd:
2 condensatoren met lading Q/2 en potentiaal verschil V

Met U = (1/2)* (Q²/C)
Als je Q vervangt door Q/2 is dit Q²/4 dus U is U/2 (= U/4 + U/4)

B) 2 identieke condensatoren, waarvan in eerste instantie de eerste een energie U bezig en de tweede geen energie heeft. Dan worden ze serie geplaatst, wat is de totale energie dan?

a.U/2
b.U/4
c.U
d.2U
e.4U

We hebben dus eerst:
1 condensator met lading Q en potentiaal verschil V

Na verloopt van tijd:
2 condensatoren met lading Q en potentiaal verschil V/2

Met U = (1/2)*Q*V
Als je V vervangt door V/2 blijft U gelijk (= U/2 + U/2)


Het eerste antwoord lijkt mij (volgens mijn redenering) wel te kloppen, maar als ik via behoud van energie denk zou dit ook U moeten zijn...

Alvast bedankt!

Roelland
Great minds discuss ideas, small minds discuss people.

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

kingtim

    kingtim


  • >25 berichten
  • 68 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 25 juli 2012 - 09:43

Het is een tijdje geleden sinds ik aan condensatoren heb gerekend, maar verandert je capaciteit ook niet bij het verdelen van je lading? Je condensator is immers niet meer vol.

formule:

C=Q/U

Als je deze formule er ook bij gebruikt kom je er dan wel uit?


Waarom gebruik je overigens niet bij de 1e opgave dezelfde formule als bij je 2e opgave?

#3

EvilBro

    EvilBro


  • >5k berichten
  • 6703 berichten
  • VIP

Geplaatst op 25 juli 2012 - 10:33

Het eerste antwoord lijkt mij (volgens mijn redenering) wel te kloppen, maar als ik via behoud van energie denk zou dit ook U moeten zijn...

Google op "two capacitor paradox"

#4

Roelland

    Roelland


  • >250 berichten
  • 288 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 25 juli 2012 - 11:23

Google op "two capacitor paradox"


... als ze al paradoxen beginnen te vragen op het examen :shock:
Great minds discuss ideas, small minds discuss people.

#5

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44835 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 25 juli 2012 - 13:41

Je hoeft die paradox ook niet op te lossen, alleen maar consequent de formule E=½CU² toe te passen, en het zou dan hier wel leuk zijn als dit verrassende feit al eens ter sprake was gekomen, zodat je jezelf niet blindstaart op een schijnbaar "ins Blaue hinein verschwunden" energie. Het punt is dat je niet straffeloos lading verplaatst.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#6

EvilBro

    EvilBro


  • >5k berichten
  • 6703 berichten
  • VIP

Geplaatst op 25 juli 2012 - 14:24

Het probleem met de vraag is volgens mij dat je geen manier hebt om uit te leggen waarom rekenen via behoud van energie niet werkt.

#7

Roelland

    Roelland


  • >250 berichten
  • 288 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 25 juli 2012 - 14:24

Je hoeft die paradox ook niet op te lossen, alleen maar consequent de formule E=½CU² toe te passen, en het zou dan hier wel leuk zijn als dit verrassende feit al eens ter sprake was gekomen, zodat je jezelf niet blindstaart op een schijnbaar "ins Blaue hinein verschwunden" energie. Het punt is dat je niet straffeloos lading verplaatst.


Mijn redenering is dus correct?
Great minds discuss ideas, small minds discuss people.

#8

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44835 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 25 juli 2012 - 21:52

Het probleem met de vraag is volgens mij dat je geen manier hebt om uit te leggen waarom rekenen via behoud van energie niet werkt.

Er wordt ook niet gevraagd iets uit te leggen, je hoeft maar een antwoord te kiezen. Ben je op de hoogte met het feit dat er hier iets schijnbaar geks aan de hand is, dan bepaal je opnieuw capaciteit en spanning en kom je via E=½CU² of de equivalenten E=½Q²/C of E= ½QU) tot het juiste antwoord, namelijk dat je ergens de helft van je opgeslagen energie kwijtraakte.

(Voor de duidelijkheid,ik gebruik hier de U voor potentiaalverschil en de E voor energie)
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#9

EvilBro

    EvilBro


  • >5k berichten
  • 6703 berichten
  • VIP

Geplaatst op 26 juli 2012 - 07:09

Ik bedoelde dat de leraar niet kan uitleggen waarom het antwoord via behoud van energie fout is... Probeer het maar eens: Waarom geldt hier behoud van energie niet? (Voordat je hier teveel tijd in gaat steken, bedenk dat dit niet voor niks een paradox genoemd wordt.)

#10

Roelland

    Roelland


  • >250 berichten
  • 288 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 26 juli 2012 - 08:23

Ik bedoelde dat de leraar niet kan uitleggen waarom het antwoord via behoud van energie fout is... Probeer het maar eens: Waarom geldt hier behoud van energie niet? (Voordat je hier teveel tijd in gaat steken, bedenk dat dit niet voor niks een paradox genoemd wordt.)


Wel ik heb deze vraag met mijn medestudenten ook eens overlegd en een der van had het al eens aan de prof gevraagd ( waarom geen behoud van energie?). De prof zijn antwoord was dat je energie verliest door de stroming van de ladingen en dat er energie gaat naar elektromagnetische golven.

Er zou in de opgave moeten staan dat je niet louter op behoud van energie mag afgaan.
Great minds discuss ideas, small minds discuss people.

#11

EvilBro

    EvilBro


  • >5k berichten
  • 6703 berichten
  • VIP

Geplaatst op 26 juli 2012 - 08:37

Het probleem is echter dat je, binnen het gegeven theoretische kader, niet kan beredeneren wat er gaat gebeuren.






Also tagged with one or more of these keywords: natuurkunde

0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures