Springen naar inhoud

Condensatoren loskoppelen



  • Log in om te kunnen reageren

#1

Roelland

    Roelland


  • >250 berichten
  • 288 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 08 mei 2013 - 15:09

Hallo,

Ik ben bezig met oefeningen op condensatoren, een bepaald 'genre' van oefeningen snap ik niet helemaal. Het heeft allemaal betrekking tot condensatoren loskoppelen van spannings bron en dan terug aan elkaar koppelen (of iets dergelijks).

Wat gebeurt eigenlijk als je een condensator loskoppelt van een spanningsbron? Hoe kan ik mij dit voorstellen?

Om even een voorbeeld oefening te geven:

De schakelaar S in de figuur staat in de onderste stand zodat condensator C2 volledig wordt opgeladen door de batterij met een voltage Vo. Dan wordt de schakelaar in de bovenste stand gezet. Bereken de lading op elke condensator.

condensatoren.png
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

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44820 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 08 mei 2013 - 15:34

Wat gebeurt eigenlijk als je een condensator loskoppelt van een spanningsbron?

Helemaal niks. Je hebt de condensator geladen, trekt bij wijze van spreken de draadjes los en voilà, je hebt een voorraadje lading onder spanning. Die geladen condensator kun je vervolgens in je broekzak steken en meenemen, om elders iets met de in die condensator opgeslagen elektrische energie te gaan doen, een lampje te laten branden of wat ook. In deze oefening willen ze met die ene geladen condensator de andere laden.

Een hydraulische analogie hiervan zijn de communicerende vaten, het ene vat vol met water, het andere leeg. verbind ze met elkaar en de vloeistofniveaus zullen gelijk worden. Hoe hoog dat evenwichtsniveau (lees: spanning) wordt hangt af van de verhouding van de doorsneden van je vaten (lees: de capaciteiten van je condensatoren).
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

#3

Roelland

    Roelland


  • >250 berichten
  • 288 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 08 mei 2013 - 15:56

(...)
In deze oefening willen ze met die ene geladen condensator de andere laden.
(...)


Bedankt voor de uitleg al, maar ik heb nog wat vraagjes.

Dus je hebt een geladen condensator C2 waarbij de lading Q2 = C2V0. Mocht ik nu deze condensator enkel aan C1 koppelen (zonder spanningsbron), gaat de lading zich dan verspreiden op de condensator platen? Dus er zal een lading komen op C1 en de lading op C2 zal verlagen. Dus de lading op C1 en C2 wordt dan C2V0/2?

Om nu het voorbeeld er bij te nemen, welke invloed heeft die spanningsbron? Die zal toch gewoon C1 opladen aangezien C2 al opgeladen is? Het effect van de spanningsbron op C2 is dan enkel dat het geen lading verliest?

Alvast bedankt :)

Veranderd door Roelland, 08 mei 2013 - 15:56

Great minds discuss ideas, small minds discuss people.

#4

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44820 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 08 mei 2013 - 16:34

Dus je hebt een geladen condensator C2 waarbij de lading Q2 = C2V0. Mocht ik nu deze condensator enkel aan C1 koppelen (zonder spanningsbron), gaat de lading zich dan verspreiden op de condensator platen? Dus er zal een lading komen op C1 en de lading op C2 zal verlagen. Dus de lading op C1 en C2 wordt dan C2V0/2?

Dat geldt alleen als C1 en C2 gelijke condensatoren zijn, dus met gelijke capaciteit

Om nu het voorbeeld er bij te nemen, welke invloed heeft die spanningsbron? Die zal toch gewoon C1 opladen aangezien C2 al opgeladen is? Het effect van de spanningsbron op C2 is dan enkel dat het geen lading verliest?

die spanningsbron hang er voor wat betreft C1 geheel voor joker bij. Die wisselschakelaar zit in de weg om C1 wanneer dan ook aan te sluiten op de plus-en-minpolen van de batterij.

Wat je denkwerk mogelijk fors vergemakkelijkt is een en ander zién gebeuren: bouw een en ander eens na in deze geweldige applet:
http://phet.colorado...-ac-virtual-lab

Helaas is daar geen wisselschakelaar voorhanden. Maar met twee schakelaars kan dat ook, even met jezelf afspreken dat ze nooit gelijktijdig gesloten zijn.

condensatoren.PNG


Ik heb hem even voor je gebouwd, met wat handige instellingen (niet te hoge spanning, maximale capaciteiten ingesteld), zie je rustig wat er gebeurt. Ik heb de schakeling van hierboven ook in een jar-file, maar mag die van de forum-software helaas niet als bijlage toevoegen.
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

#5

Roelland

    Roelland


  • >250 berichten
  • 288 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 08 mei 2013 - 17:21

Die applet is héél handig! Het gaf me duidelijk wat inzicht, en handig nog voor later :).

Dat geldt alleen als C1 en C2 gelijke condensatoren zijn, dus met gelijke capaciteit


Hoe zitten de berekening dat in zijn werk?

Je zit dan in zoiets:

conden1.png
conden2.png
conden3.png
conden4.png

Alle lading in de keten komt dan van je eerste condensator (die is opgeladen door de spanningsbron):

Q1 = C1 / V

Je totale capaciteit is dan: 1/C = 1/C1 + 1/C2

Veranderd door Roelland, 08 mei 2013 - 17:22

Great minds discuss ideas, small minds discuss people.

#6

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44820 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 08 mei 2013 - 17:58

In eerste instantie sluit je C1 op een batterij met V0 aan
Q0= C1V0

Daarna sluit je beide condensatoren op elkaar aan, nieuwe spanning op beide condensatoren moet dus gelijk zijn:
Q1 = C1V1 + C2V1

Q verandert niet eenmaal dat je die batterij hebt afgekoppeld, Q0 = Q1
C1V0 = (C1+C2)V1
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

#7

Roelland

    Roelland


  • >250 berichten
  • 288 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 08 mei 2013 - 18:08

In eerste instantie sluit je C1 op een batterij met V0 aan
Q0= C1V0

Daarna sluit je beide condensatoren op elkaar aan, nieuwe spanning op beide condensatoren moet dus gelijk zijn:
Q1 = C1V1 + C2V1

Q verandert niet eenmaal dat je die batterij hebt afgekoppeld, Q0 = Q1
C1V0 = (C1+C2)V1


Oké bedankt!
Great minds discuss ideas, small minds discuss people.

#8

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44820 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 08 mei 2013 - 18:12

in communicerende-vaten termen:

condensatoren.gif
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






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