[natuurkunde] Serie schakeling van weerstand en condensator
Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood
- Berichten: 308
Serie schakeling van weerstand en condensator
Onderstaande opgave is gegeven:
Een weerstand van 100 Ω en een condensator van 100 nF zijn in serie geschakeld.Er wordt een wisselspanning aangebracht van 12 V en 50 kHz.Hoe groot is de spanning over de condensator ?
Volgens de wet van Ohm moet je seriegeschakelde weerstanden in totaal optellen.Maar dit zijn verschillende eenheden.
De formule is C=Q/V , Waarbij C in dit geval 100nF is en Q de opgeslagen lading kom ik niet achter zo, waarbij je de spanning V (spanning tussen de platen van de condensator) moet berekenen?
Wie kan mij op weg helpen ?
Een weerstand van 100 Ω en een condensator van 100 nF zijn in serie geschakeld.Er wordt een wisselspanning aangebracht van 12 V en 50 kHz.Hoe groot is de spanning over de condensator ?
Volgens de wet van Ohm moet je seriegeschakelde weerstanden in totaal optellen.Maar dit zijn verschillende eenheden.
De formule is C=Q/V , Waarbij C in dit geval 100nF is en Q de opgeslagen lading kom ik niet achter zo, waarbij je de spanning V (spanning tussen de platen van de condensator) moet berekenen?
Wie kan mij op weg helpen ?
- Pluimdrager
- Berichten: 7.933
Re: Serie schakeling van weerstand en condensator
Weet je hoe je een complexe impedantie berekent?
Of anders gevraagd: weet je hoe je de impedantie van een condensator berekent?
Of anders gevraagd: weet je hoe je de impedantie van een condensator berekent?
- Berichten: 308
Re: Serie schakeling van weerstand en condensator
De weerstand van een condensator bereken je, door: Zc=1/( 2πfC).Dat is in dit geval dus Zc = 1/2π*10-7*12 =7,54 -7
- Pluimdrager
- Berichten: 7.933
Re: Serie schakeling van weerstand en condensator
De formule voor Zc is goed, maar in de berekening ga je wat slordig te werk.
Waar is f gebleven, en waar komt die 12 vandaan? Het resultaat klopt in ieder geval niet.
En komt er ook niet iets met imaginaire getallen bij kijken?
Waar is f gebleven, en waar komt die 12 vandaan? Het resultaat klopt in ieder geval niet.
En komt er ook niet iets met imaginaire getallen bij kijken?
- Berichten: 308
Re: Serie schakeling van weerstand en condensator
mm. er staat alleen de formule gegeven in de stof, maar er staat geen uitleg bij.Bij de uitleg staat alleen dat :
Zc = impedantie
2π = 2 * 3,14....
f = frequentie en is in deze opgave dus 50 kHz
C = capaciteit (ik nam aan dat ik daar de 12V voor moest nemen, maar dat is spanning)
Zie dat ik inderdaad in de haast zeer slordig te werk ben gegaan.
Zc = 1/ (2π*50* ?)
Maar je spreekt ook over imaginaire getallen.
De enigst formule die er ook nog bijstaat is : V(t) = Vo e-1/RC .Moet ik deze formule ook gebruiken ?
e = 2,71828.. ( natuurlijk getal), bedoel je hiermee de imaginaire getallen ?
waarbij men steld , dat op het tijdstip t = 0 is e-1/RC= 1
Zc = impedantie
2π = 2 * 3,14....
f = frequentie en is in deze opgave dus 50 kHz
C = capaciteit (ik nam aan dat ik daar de 12V voor moest nemen, maar dat is spanning)
Zie dat ik inderdaad in de haast zeer slordig te werk ben gegaan.
Zc = 1/ (2π*50* ?)
Maar je spreekt ook over imaginaire getallen.
De enigst formule die er ook nog bijstaat is : V(t) = Vo e-1/RC .Moet ik deze formule ook gebruiken ?
e = 2,71828.. ( natuurlijk getal), bedoel je hiermee de imaginaire getallen ?
waarbij men steld , dat op het tijdstip t = 0 is e-1/RC= 1
- Pluimdrager
- Berichten: 6.591
Re: Serie schakeling van weerstand en condensator
Voor die reactantie van die condensator geldt volgens mij de volgende formule
\(X_{C}=\frac{1}{2\cdot \pi\cdot f \cdot C}\)
\(X_{C}=\frac{100}{\pi}Ohm\)
- Berichten: 308
Re: Serie schakeling van weerstand en condensator
De eerste formule had ik ook, maar weet niet wat ik precies in moet vullen voor C.En kan ik de frequentie in kHz gebruiken of moet ik dat omrekenen naar Hz ?
En de tweede formule staat totaal niet in de stof.Ik heb alles nog eens nagekeken en gelezen.
Als Ik nu alleen de eerst formule gebruik, kan ik dan achter de oplossing komen ?
En de tweede formule staat totaal niet in de stof.Ik heb alles nog eens nagekeken en gelezen.
Als Ik nu alleen de eerst formule gebruik, kan ik dan achter de oplossing komen ?
- Pluimdrager
- Berichten: 6.591
Re: Serie schakeling van weerstand en condensator
C=100nF
De totale impedantie van de schakeling is gelijk aan :
f=50000 Hertz
\(C=100 \cdot 10 ^{-9}F\)
Als je alleen je eerste formule gebruikt , zou ik niet weten hoe je tot de juiste oplossing komtDe totale impedantie van de schakeling is gelijk aan :
\(Z=\sqrt{R^2+{X_{C}}^2 \)
Uiteraard moet je de frequentie omrekenen naar Hf=50000 Hertz
- Berichten: 308
Re: Serie schakeling van weerstand en condensator
Als ik de eerst formule gebruik en invul :
en dan krijg ik als uitkomst 31,83
En ik begrijp dan niet , waarom de tweede formule totaal niet in de tekst staat bij de uitleg.Geen wonder dat je de uitkomst niet kunt verkrijgen.
Maar weet bij de tweede formule waar de tekens voor staan.
R2 = de weerstand van 100 Ohm ?
En Xc2 zou ik helemaal niet weten .
\(
Z_{C}=\frac{1}{2\cdot \pi\cdot 50000 \cdot 100*10-9}
\)
[/color]Z_{C}=\frac{1}{2\cdot \pi\cdot 50000 \cdot 100*10-9}
\)
en dan krijg ik als uitkomst 31,83
En ik begrijp dan niet , waarom de tweede formule totaal niet in de tekst staat bij de uitleg.Geen wonder dat je de uitkomst niet kunt verkrijgen.
Maar weet bij de tweede formule waar de tekens voor staan.
R2 = de weerstand van 100 Ohm ?
En Xc2 zou ik helemaal niet weten .
- Pluimdrager
- Berichten: 7.933
Re: Serie schakeling van weerstand en condensator
Ik zie: R in het kwadraat en Xc in het kwadraat.shikoi schreef: ↑wo 31 okt 2012, 16:44
R2 = de weerstand van 100 Ohm ?
En Xc2 zou ik helemaal niet weten .
Omdat bij een condensator een faseverschuiving optreedt tussen spanning en stroom van 90 graden staan de spanningsvectoren van de weerstand en de condensator haaks op elkaar. De totale impedantie verkrijg je dus via de formule van Pythagoras zoals aadkr laat zien.
- Berichten: 308
Re: Serie schakeling van weerstand en condensator
De tekenbalk was weggvallen , waardoor ik het niet in het kwadraat kon typen !!klazon schreef: ↑wo 31 okt 2012, 17:04
Ik zie: R in het kwadraat en Xc in het kwadraat.
Omdat bij een condensator een faseverschuiving optreedt tussen spanning en stroom van 90 graden staan de spanningsvectoren van de weerstand en de condensator haaks op elkaar. De totale impedantie verkrijg je dus via de formule van Pythagoras zoals aadkr laat zien.
Maar een faseverschuiving van 90 graden zegt mij niets.Wat betekend dat ? En wat zijn de spanningsvectoren ?
Er staat helemaal niets van deze termen in de stof.
En hoe moet ik de totale impedantie berekenen ? Welke getallen moet ik gebruiken voor de stelling van Pythagoras en wat betekenen R2 en Xc2, , zodat ik kan begrijpen waar ik de waarden vandaan moet halen in de opgave .
- Pluimdrager
- Berichten: 6.591
Re: Serie schakeling van weerstand en condensator
Nu kan ik je niet meer volgen
\(R=100 \Omega \)
\(X_{C}=31,8309 \Omega \)
Reken nu Z uit- Berichten: 308
Re: Serie schakeling van weerstand en condensator
Nu is het mij duidelijk.Heb te moeilijk gedacht .aadkr schreef: ↑wo 31 okt 2012, 19:57
Nu kan ik je niet meer volgen
\(R=100 \Omega \)\(X_{C}=31,8309 \Omega \)Reken nu Z uit
Dus dat is dan
\([/color]Z=\sqrt{100^2+{X_{31,8309}}^2 = 104,9438\)
[/color]Heb nu dus de totale weerstand en moet nu de spanning berekenen.
Welke formule moet ik daarvoor gebruiken ?
De wet van Ohm ? U = I x R
- Pluimdrager
- Berichten: 6.591
Re: Serie schakeling van weerstand en condensator
\(Z=104,9438 \Omega \)
Nu de wet van Ohm toepassen\(12=I_{effectief}\cdot Z \)
- Berichten: 308
Re: Serie schakeling van weerstand en condensator
aadkr schreef: ↑wo 31 okt 2012, 22:31\(Z=104,9438 \Omega \)Nu de wet van Ohm toepassen
\(12=I_{effectief}\cdot Z \)
\(
I_{}=\frac{12}{104,9438\cdot }= 0,1143 Ampére
\)
[/color][/color]I_{}=\frac{12}{104,9438\cdot }= 0,1143 Ampére
\)
Nu heb je de stroom berekend , maar nu weet je nog niet de spanning over de condensator .