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Aufgabenstellung:

Ein nach Bild auf die Spannung aufgeladener Kondensator mit der Kapazität wird über einen Widerstand mit einer Spannungsquelle verbunden, die liefert.

a) Welche Energie wird nach dem Schließen des Stromkreises von der Spannungsquelle abgegeben?

b) Welche Energie wird dabei im Widerstand in Wärme umgesetzt?

Abbildung

Bild: Umladen eines Kondensators

Lösungsweg:

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a) Energie Spannungsquelle

Nach dem Schließen des Stromkreises durch den vorhandenen Schalter wird der Kondensator zunächst vollständig entladen und danach mit umgekehrter Polarität auf die Spannung wieder aufgeladen.

Die dabei von der Spannungsquelle gelieferte Ladung ist somit

Die bei diesem Vorgang von der Spannungsquelle abgegebene Energie beträgt

b) Energie Wärme

Bei dem Umladevorgang erhöht sich die im Kondensator gespeicherte Energie um

Die zwischen und bestehende Differenz wird dem Widerstand zugeführt und hier in Wärme umgesetzt. Die gesuchte Energie beträgt somit

Lösung:

a)

b)