10 / 13

Aufgabenstellung:

In der Schaltung nach Bild a haben die vorhandenen Kondensatoren die pazitäten und . Sie sind nicht aufgeladen. Die vorhandene Spannungsquelle liefert

 

Abbildung

Bild: Aufladen von Kondensatoren. a) Schaltungszustand vor dem Aufladen, b) Ersatzschaltung nach dem Aufladen, c) tatsächliche Schaltung nach dem Aufladen

Welche Spannungen bis stellen sich nach dem Schließen des Schalters an den einzelnen Kondensatoren ein?

Lösungsweg:

Drücke auf "Aufdecken" um dir den ersten Schritt der Lösung anzuzeigen

Wir fassen zunächst die beiden in Reihe liegenden Kondensatoren  und zu

zusammen. und liegen parallel, können somit durch

ersetzt werden. Da jetzt und in Reihe liegen, beträgt die Gesamtkapazität

Wird der Schalter S geschlossen, so liefert die Spannungsquelle die Ladung

Sie ist nach Bild b sowohl in als auch in enthalten. Folglich ergeben sich aus dieser Schaltung die Spannungen

Aus Bild c ist ersichtlich, dass die Spannung nicht nur an sondem auch an der aus und bestehenden Reihenschaltung liegt. Daher ist in jedem der Kondensatoren und die Ladung

gespeichert. Somit ergeben sich für die an und an liegenden Spannungen die Werte

Lösung: