[natuurkunde] condensator

thomassmit1995

voor mijn pws moet ik een railgun maken, daarbij wil ik condensatoren gebruiken om de benodigde energie op te wekken. maar ik moet dus eerst een verhaal schrijven hoe een condensator werkt.

ik weet dat er tussen de 2 platen van een condensator een elektrische veld komt, en ik heb gevonden dat een elektrisch veld elektrische energie opslaat maar ik kon niet vinden hoe een elektrisch veld elektrische energie opslaat. ook snap ik hoe een condensator ontlaad maar ik kan ook nergens vinden hoe het komt dat het zo snel gaat, dus hierbij wil ik graag jullie hulp alvast bedankt

aadkr

Als je het goed vindt , laten we ons dan eerst beperken tot een zogenaamde vlakkeplaatcondensator

Zo''n condensator heeft een capaciteit C waarvoor geldt

\(C=\frac{\epsilon_{0} \cdot \epsilon_{r}\cdot A}{d} \)

A is de oppervlakte van de platen van de condensator en d is de afstand tussen de 2 vlakke platen van de condensator

Nu geldt voor de condensator de volgende formule

\(Q^+=C \cdot U \)

met u is het gelijkspanningsverschil tussen de positieve plaat en de negatieve plaat van de condensator en

\(Q^+ \)

is de positieve elektrische lading aan de binnenzijde van de positieve plaat van de condensator

Jan van de Velde

thomassmit1995 schreef: ↑wo 14 nov 2012, 23:46
ook snap ik hoe een condensator ontlaad maar ik kan ook nergens vinden hoe het komt dat het zo snel gaat, dus hierbij wil ik graag jullie hulp alvast bedankt

Kwestie van heel weinig (inwendige) weerstand

aadkr

Als we even aannemen dat we een condensator hebben die volledig is opgeladen en dat er een gelijkspanningsverschil van 12 Volt staat tussen de platen van de condensator,dan is het gebruikelijk dat we de condensator ontladen via een weerstand

Daarvoor geldt de formule

\(U_{C}=U_{C,0} \cdot e^{-t/RC} \)

Zie voor de formule en afbeelding van de schakeling de volgende topic

Ontladen condensator via weerstand

Belangrijk is de zogenaamde RC tijd .Als je de weerstand in

\(\Omega\)

vermenigvuldigd met de capaciteit in F dan krijg je een tijd in seconden

Is het tot zover duidelijk?

thomassmit1995

ik denk het wel want de RC is denk ik volgens mij hoelang de condensator nodig heeft om 63% op te laden de t is neem ik aan hoelang de condensator is verbonden met de weerstand, de UC,o de spanning tussen de platen en de Uc de spanning in de weerstand.

dannypje

En als je je condensator heel snel wil ontladen, hou er dan rekening mee dat niet alle types condensatoren voor jou geschikt zijn. Best is dan een keramische (schijf)condensator te gebruiken.

Andere condensatoren (bvb. papiercondensatoren) bestaan uit laagjes opgerold materiaal. Maar door dat oprollen krijgt de condensator wat 'spoeleigenschappen' en 1 van de eigenschappen van een spoel is dat stroom er niet zo makkelijk doorheen komt, dus dat kan de ontlading vertragen/bemoeilijken.

aadkr

We hebben het over het ontladen van een condensator

Die

\( U_{C} \)

is het spanningsverschil tussen de platen van de condensator als de condensator t seconden wordt ontladen

Vul de formule nog eens in met de volgende gegevens

\(C=1 \cdot 10^{-6}F \)

\(R=1 \cdot 10 ^{6} \Omega \)

Neem aan dat op tijdstip t=0 de condensator vol is opgeladen met een maximaal gelijkspanningsverschil tussen de platen van 12 Volt

Dus

\(U_{C,0} \)

is 12 Volt

Bereken nu eerst de R.C tijd ( die zou 1 seconde moeten zijn)

Vul dan eens voor t in t=10 seconden wat wordt dan de waarde van

\(U_{C} \)

thomassmit1995

RC= 1*10^6 *1*10^-6=1

-10/1=-10

e^-10 * 12=5.45*10^-4=Uc

maar ik weet nou niet precies wat die Uc nou precies is

en bedankt voor de tip dannypje

aadkr

Die U(C) is het gelijkspanningsverschil tussen de positieve plaat en de negatieve plaat van die condensator als die via die weerstand over een tijd van 10 seconden wordt ontladen.

Die waarde van U(C) heb je uitstekend berekent .Die is dus praktisch gezien 0 Volt

thomassmit1995

maar volgens deze formule moet je een grotere weerstand hebben om bij die 12 volt te komen, maar dat is mijn eigen niet logisch, dus hoe zit dat dan?

aadkr

Kijk eerst eens naar de volgende topicopladen condensator via weerstand

thomassmit1995

ik snap het, het is inderdaad best logisch dat die 1- er bij hoort, maar weten jullie of er een manier is om de maximaal gelijkspanningsverschil tussen de platen te berekenen zonder dat je de opgeslagen energie weet? of een manier waarop je de opgeslagen energie berekent zonder dat je de maximaal gelijkspanningsverschil tussen de platen weet.

dannypje

Het maximale gelijkspanningsverschil mag je gerust gelijk nemen aan de spanning waarmee je de condensator oplaadt, als je hem langer dan ongeveer 7 keer zijn RC constante oplaadt.

Als je met 'energie' 'lading' bedoelt, om die te berekenen heb je wel de spanning nodig, want de energie hangt af van de spanning _en_ van de capaciteit van je condensator Q=C.U.

aadkr

Thomassmit1995, Bedoel je met die energie de elektrische veldenergie die tussen de platen van de condensator wordt opgeslagen. Als je dat bedoelt dan zul je toch het gelijkspanningsverschil tussen de positieve plaat en de negatieve plaat moeten weten, anders is het niet mogelijk om die veldenergie te berekenen

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

[natuurkunde] condensator

condensator

Re: condensator

Re: condensator

Re: condensator

Re: condensator

Re: condensator

Re: condensator

Re: condensator

Re: condensator

Re: condensator

Re: condensator

Re: condensator

Re: condensator

Re: condensator