Nichtleiter im elektrischen Feld

Potential & Ladung am Kondensator

Kapazität von Kondensatoren

Zusammenschaltung von Kondensatoren

Energie des geladenen Kondensators

Unterschied In/Homogen

Basis, Basiswechsel

Abbildungsmatrizen

Funktionen bestimmen

Geraden und Ebenen

Gruppen

lineare abbildung 

quadratische ergänzung

Baustatik 1

Anfangswertprobleme :)

Differentialgleichungen

basis 

QR-Algorithmus

QR-Zerlegung

Cholesky-Zerlegung

Bild & Urbild

Zweigstromanalyse

Transistor als Thermometer

Investment

Teilfolgen

Epsilon Delta Kriterium

prinzip der virtuellen verrückung 

Linear Kombination

Folgen, Reihen und Potenzreihen

Flächenpressung

Arbeit 

Cholesky Zerlegung

Polynomfunktionen beschreiben

Zu Maß-und Integrationstheorie: Majorisierte Konvergenz

Teilchenphysik und Festkörperphysik

Orthogonaltrajektorien

test

Taylorreihen

Regel von de L'Hopital

Mathe

KRAFT

Grenzwert Funktion 

Folgenkriterium

ϵ-δ Kriterium 

Beweis Stetigkeit 

Wahrheitstabelle

2x2 Matrix

Matrix invertieren

Basiswechselsatz

Lineare Abbildunge 

Vorderrad fahradgabel lagerkräfte berechnen 

Spannungsregelung

Jordan Normal Form

Test

Induktion 

Jordan-Normalform

Ansatz der Störfunktion zur Bestimmung der Partikulären Lösung

Kurvenintegral

dlg mithilfe inhomogenen linearen system lösen

Inverse einer Matrix

Gleichmäßige Stetigkeit

addition

Regel von L´Hospital

Lineare Abbildungen

dimension eines Untervektorraumes bestimmen

Stationäre Stoffübertragung

Polplan, Prinzip der virtuellen Verrückungen

komplexe Ungleichungen 

Bidualräume

Dualräume

Taylorpolynome

Kern und Basis

Diagonalisieren einer Matrix

Rekursive Folgen

Exponentialreihe

Darstellungsmatrizen

restglied

Basiswechsel

Gamma Funktion

Newton Verfahren

Randwertaufgabe

Numerische Integration: Trapez- und Simpsonregel

Funktionenfolgen

dualräume

Dualraum

Komplexe Nullstellen

Chemie

Natascha Kirchmann

Differentialquotient

Folgedefinition des Funktionslimes

Grenzwerte und Stetigkeit 

Komplexe Zahlen

Kern und Bild 

Direkte Summe 

Koordinaten 

Exponentielle Verzinsung

Lineare Verzinsung

Festverzinsliche Wertpapiere

<p>\[<br />W=0,576 \mathrm{~J}<br />\]</p>

<p>Vor dem Schließen des Schalters S (Bild a) beträgt die am Kondensator \( C_{2} \) liegende Spannung</p>


<p>Vor dem Schließen des Schalters S (Bild a) beträgt die am Kondensator <mjx-container class="MathJax" jax="SVG"><svg alt=" C_{2} " style="vertical-align: -0.339ex" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="2.531ex" height="1.934ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -705 1118.6 855" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-4077-TEX-I-1D436" d="M50 252Q50 367 117 473T286 641T490 704Q580 704 633 653Q642 643 648 636T656 626L657 623Q660 623 684 649Q691 655 699 663T715 679T725 690L740 705H746Q760 705 760 698Q760 694 728 561Q692 422 692 421Q690 416 687 415T669 413H653Q647 419 647 422Q647 423 648 429T650 449T651 481Q651 552 619 605T510 659Q484 659 454 652T382 628T299 572T226 479Q194 422 175 346T156 222Q156 108 232 58Q280 24 350 24Q441 24 512 92T606 240Q610 253 612 255T628 257Q648 257 648 248Q648 243 647 239Q618 132 523 55T319 -22Q206 -22 128 53T50 252Z"></path><path id="MJX-4077-TEX-N-32" d="M109 429Q82 429 66 447T50 491Q50 562 103 614T235 666Q326 666 387 610T449 465Q449 422 429 383T381 315T301 241Q265 210 201 149L142 93L218 92Q375 92 385 97Q392 99 409 186V189H449V186Q448 183 436 95T421 3V0H50V19V31Q50 38 56 46T86 81Q115 113 136 137Q145 147 170 174T204 211T233 244T261 278T284 308T305 340T320 369T333 401T340 431T343 464Q343 527 309 573T212 619Q179 619 154 602T119 569T109 550Q109 549 114 549Q132 549 151 535T170 489Q170 464 154 447T109 429Z"></path></defs><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="matrix(1 0 0 -1 0 0)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="msub"><g data-mml-node="mi"><use xlink:href="#MJX-4077-TEX-I-1D436"></use></g><g data-mml-node="TeXAtom" transform="translate(715, -150) scale(0.707)" data-mjx-texclass="ORD"><g data-mml-node="mn"><use xlink:href="#MJX-4077-TEX-N-32"></use></g></g></g></g></g></svg></mjx-container> liegende Spannung</p>


<p>\[<br />U_{2}=U_{4}-U_{1}=(180-120) \mathrm{V}=60 \mathrm{~V}<br />\]</p>


<p>Nach dem Schließen des Schalters \( S \) steigt die an \( C_{1} \) liegende Spannung (Bild b) auf</p>


<p>Nach dem Schließen des Schalters <mjx-container class="MathJax" jax="SVG"><svg alt=" S " style="vertical-align: -0.05ex" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="1.459ex" height="1.645ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -705 645 727" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-4079-TEX-I-1D446" d="M308 24Q367 24 416 76T466 197Q466 260 414 284Q308 311 278 321T236 341Q176 383 176 462Q176 523 208 573T273 648Q302 673 343 688T407 704H418H425Q521 704 564 640Q565 640 577 653T603 682T623 704Q624 704 627 704T632 705Q645 705 645 698T617 577T585 459T569 456Q549 456 549 465Q549 471 550 475Q550 478 551 494T553 520Q553 554 544 579T526 616T501 641Q465 662 419 662Q362 662 313 616T263 510Q263 480 278 458T319 427Q323 425 389 408T456 390Q490 379 522 342T554 242Q554 216 546 186Q541 164 528 137T492 78T426 18T332 -20Q320 -22 298 -22Q199 -22 144 33L134 44L106 13Q83 -14 78 -18T65 -22Q52 -22 52 -14Q52 -11 110 221Q112 227 130 227H143Q149 221 149 216Q149 214 148 207T144 186T142 153Q144 114 160 87T203 47T255 29T308 24Z"></path></defs><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="matrix(1 0 0 -1 0 0)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="mi"><use xlink:href="#MJX-4079-TEX-I-1D446"></use></g></g></g></svg></mjx-container> steigt die an <mjx-container class="MathJax" jax="SVG"><svg alt=" C_{1} " style="vertical-align: -0.339ex" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="2.531ex" height="1.934ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -705 1118.6 855" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-4080-TEX-I-1D436" d="M50 252Q50 367 117 473T286 641T490 704Q580 704 633 653Q642 643 648 636T656 626L657 623Q660 623 684 649Q691 655 699 663T715 679T725 690L740 705H746Q760 705 760 698Q760 694 728 561Q692 422 692 421Q690 416 687 415T669 413H653Q647 419 647 422Q647 423 648 429T650 449T651 481Q651 552 619 605T510 659Q484 659 454 652T382 628T299 572T226 479Q194 422 175 346T156 222Q156 108 232 58Q280 24 350 24Q441 24 512 92T606 240Q610 253 612 255T628 257Q648 257 648 248Q648 243 647 239Q618 132 523 55T319 -22Q206 -22 128 53T50 252Z"></path><path id="MJX-4080-TEX-N-31" d="M213 578L200 573Q186 568 160 563T102 556H83V602H102Q149 604 189 617T245 641T273 663Q275 666 285 666Q294 666 302 660V361L303 61Q310 54 315 52T339 48T401 46H427V0H416Q395 3 257 3Q121 3 100 0H88V46H114Q136 46 152 46T177 47T193 50T201 52T207 57T213 61V578Z"></path></defs><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="matrix(1 0 0 -1 0 0)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="msub"><g data-mml-node="mi"><use xlink:href="#MJX-4080-TEX-I-1D436"></use></g><g data-mml-node="TeXAtom" transform="translate(715, -150) scale(0.707)" data-mjx-texclass="ORD"><g data-mml-node="mn"><use xlink:href="#MJX-4080-TEX-N-31"></use></g></g></g></g></g></svg></mjx-container> liegende Spannung (Bild b) auf</p>


<p>\[<br />U_{1}^{\prime}=U_{3}=160 \mathrm{~V}<br />\]</p>


<p>Gleichzeitig sinkt die an \( C_{2} \) liegende Spannung auf</p>


<p>Gleichzeitig sinkt die an <mjx-container class="MathJax" jax="SVG"><svg alt=" C_{2} " style="vertical-align: -0.339ex" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="2.531ex" height="1.934ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -705 1118.6 855" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-4082-TEX-I-1D436" d="M50 252Q50 367 117 473T286 641T490 704Q580 704 633 653Q642 643 648 636T656 626L657 623Q660 623 684 649Q691 655 699 663T715 679T725 690L740 705H746Q760 705 760 698Q760 694 728 561Q692 422 692 421Q690 416 687 415T669 413H653Q647 419 647 422Q647 423 648 429T650 449T651 481Q651 552 619 605T510 659Q484 659 454 652T382 628T299 572T226 479Q194 422 175 346T156 222Q156 108 232 58Q280 24 350 24Q441 24 512 92T606 240Q610 253 612 255T628 257Q648 257 648 248Q648 243 647 239Q618 132 523 55T319 -22Q206 -22 128 53T50 252Z"></path><path id="MJX-4082-TEX-N-32" d="M109 429Q82 429 66 447T50 491Q50 562 103 614T235 666Q326 666 387 610T449 465Q449 422 429 383T381 315T301 241Q265 210 201 149L142 93L218 92Q375 92 385 97Q392 99 409 186V189H449V186Q448 183 436 95T421 3V0H50V19V31Q50 38 56 46T86 81Q115 113 136 137Q145 147 170 174T204 211T233 244T261 278T284 308T305 340T320 369T333 401T340 431T343 464Q343 527 309 573T212 619Q179 619 154 602T119 569T109 550Q109 549 114 549Q132 549 151 535T170 489Q170 464 154 447T109 429Z"></path></defs><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="matrix(1 0 0 -1 0 0)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="msub"><g data-mml-node="mi"><use xlink:href="#MJX-4082-TEX-I-1D436"></use></g><g data-mml-node="TeXAtom" transform="translate(715, -150) scale(0.707)" data-mjx-texclass="ORD"><g data-mml-node="mn"><use xlink:href="#MJX-4082-TEX-N-32"></use></g></g></g></g></g></svg></mjx-container> liegende Spannung auf</p>


<p>\[<br />U_{2}^{\prime}=U_{4}-U_{3}=(180-160) \mathrm{V}=20 \mathrm{~V}<br />\]</p>


<p>Daher muss die in Bild a links angeordnete Spannungsquelle beim Schließen des Schalters \( \mathrm{S} \) die Ladung</p>


<p>Daher muss die in Bild a links angeordnete Spannungsquelle beim Schließen des Schalters <mjx-container class="MathJax" jax="SVG"><svg alt=" \mathrm{S} " style="vertical-align: -0.05ex" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="1.258ex" height="1.645ex" role="img" focusable="false" viewBox="0 -705 556 727" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><defs><path id="MJX-4084-TEX-N-53" d="M55 507Q55 590 112 647T243 704H257Q342 704 405 641L426 672Q431 679 436 687T446 700L449 704Q450 704 453 704T459 705H463Q466 705 472 699V462L466 456H448Q437 456 435 459T430 479Q413 605 329 646Q292 662 254 662Q201 662 168 626T135 542Q135 508 152 480T200 435Q210 431 286 412T370 389Q427 367 463 314T500 191Q500 110 448 45T301 -21Q245 -21 201 -4T140 27L122 41Q118 36 107 21T87 -7T78 -21Q76 -22 68 -22H64Q61 -22 55 -16V101Q55 220 56 222Q58 227 76 227H89Q95 221 95 214Q95 182 105 151T139 90T205 42T305 24Q352 24 386 62T420 155Q420 198 398 233T340 281Q284 295 266 300Q261 301 239 306T206 314T174 325T141 343T112 367T85 402Q55 451 55 507Z"></path></defs><g stroke="currentColor" fill="currentColor" stroke-width="0" transform="matrix(1 0 0 -1 0 0)"><g data-mml-node="math"><g data-mml-node="TeXAtom" data-mjx-texclass="ORD"><g data-mml-node="mi"><use xlink:href="#MJX-4084-TEX-N-53"></use></g></g></g></g></svg></mjx-container> die Ladung</p>


<p>\[<br />\begin{array}{l}<br />Q=\left(U_{1}^{\prime}-U_{1}\right) C_{1}+\left(U_{2}-U_{2}^{\prime}\right) C_{2} \\<br />Q=(160-120) \mathrm{V} \cdot 30 \cdot 10^{-6} \mathrm{~F}+(60-20) \mathrm{V} \cdot 60 \cdot 10^{-6} \mathrm{~F}=3,60 \cdot 10^{-3} \mathrm{As}<br />\end{array}<br />\]</p>


<p>liefem. Dies bedingt eine Energieabgabe von</p>


<p>\[<br />W=Q U_{3}=3,60 \cdot 10^{-3} \mathrm{As} \cdot 160 \mathrm{~V}=0,576 \mathrm{~J}<br />\]</p>

<p>In der Schaltung nach Bild a haben die beiden vorhandenen Kondensatoren die Kapazitäten \( C_{1}=30 \mu \mathrm{F} \) und \( C_{2}=60 \mu \mathrm{F} \). Am Kondensator \( C_{1} \) liegt die Spannung \( U_{1}=120 \mathrm{~V} . \) Die beiden vorhandenen Spannungsquellen liefem die Spannungen \( U_{3}=160 \mathrm{~V} \) und \( U_{4}=180 \mathrm{~V} \).</p>
<p> </p>
<p><img src="https://storage.googleapis.com/max-academy-image-bucket/606abaa52cd8f077662350bd.png" alt="Abbildung" /></p>
<p>Bild: Ladungsänderung in einer Kondensatorschaltung. a) Zustand vor der Ladungsänderung, b) Zustand nach der Ladungsänderung</p>
<p><br />Welche Energie \( W \) gibt die in der Schaltung links angeordnete Spannungsquelle ab, wenn der Schalter S geschlossen wird?</p>

Dies ist eine interaktive Aufgabe zu: Energie des geladenen Kondensators mit praktischen Tipps zum Lösen und einer Zusammenfassung der nötigen Theorie

Kondensatoren - Energie des geladenen Kondensators | Aufgabe mit Lösun

Aufgabenstellung:

Lösungsweg:

Lösung: