condensator

Moderator: physicalattraction

Reageer
Berichten: 10

condensator

hallo,
ik zit met de differentiaalvergelijking voor het opladen en ontladen van een condensator:
C*dUc/dt = (U0-Uc)/R
Mijn vraag is echter hoe ik deze vergelijking nu op kan lossen. Ik heb zelf al het een en ander geprobeerd, en kwam tot:
Uc=U0+c*e(-1/RC)t
 
Is dit de goede manier, of moet ik gebruik maken van integreren?

 

Berichten: 10

Re: condensator

ik heb de oplossing al gevonden  :D​ 

Berichten: 7.068

Re: condensator

Toch nog even voor het nageslacht (al is het via een zeer algemene methode, wat normaal bij dit soort standaard dingen niet wordt toegepast):
\(C \frac{dU_c}{dt} = \frac{U_b - U_c}{R}\)
\(\frac{dU_c}{dt} = \frac{U_b - U_c}{R C}\)
\(\frac{dU_c}{dt} + \frac{U_c}{R C}= \frac{U_b}{R C}\)
Veronderstel dat er een functie
\(\mu\)
is:
\(\mu \frac{dU_c}{dt} + \mu \frac{U_c}{R C}= \mu \frac{U_b}{R C}\)
en dat voor deze functie geldt:
\(\frac{d \mu}{dt} = \frac{\mu}{R C}\)
Dan kunnen we schrijven:
\(\mu \frac{dU_c}{dt} + \frac{d \mu}{dt} U_c= \mu \frac{U_b}{R C}\)
Hierin herken je de productregel:
\(\frac{d (\mu U_c)}{dt} = \mu \frac{U_b}{R C}\)
Beide kanten integreren:
\(\mu U_c = \int \mu \frac{U_b}{R C} dt\)
en vervolgens nog delen door mu:
\(U_c = \frac{1}{\mu} \int \mu \frac{U_b}{R C} dt\)
 
Dus we beginnen met het bepalen van mu:
\(\frac{d \mu}{dt} = \frac{\mu}{R C}\)
\(\frac{1}{\mu} \frac{d \mu}{dt} = \frac{1}{R C}\)
Beide kanten integreren (herken links de kettingregel):
\(\ln(\mu) = \frac{t}{R C}\)
\(\mu = e^{\frac{t}{R C}}\)
Deze mu invullen:
\(U_c = \frac{1}{e^{\frac{t}{R C}}} \int e^{\frac{t}{R C}} \frac{U_b}{R C} dt\)
\(U_c = e^{\frac{-t}{R C}} U_b \int \frac{1}{R C} e^{\frac{t}{R C}}  dt\)
\(U_c = e^{\frac{-t}{R C}} U_b (e^{\frac{t}{R C}} + K)\)
\(U_c = U_b (1 + K e^{\frac{-t}{R C}})\)
En dit is wat jij ook had. Let op: het is onverstandig om c als constante te gebruiken aangezien je ook al C hebt voor de capaciteit.

Reageer