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Level 3
Level 3 setzt die Grundlagen der Vektorrechnung, Differential- und Integralrechnung voraus. Geeignet für Studenten und zum Teil Abiturienten.

Formel: Kondensator - Entladevorgang (RC-Schaltung) Kondensatorspannung   Anfangsspannung   Kapazität   Widerstand   Zeit  

$$U_{\text C}(t) ~=~ U_0 \, \mathrm{e}^{-\frac{t}{R\,C} }$$ $$U_{\text C}(t) ~=~ U_0 \, \mathrm{e}^{-\frac{t}{R\,C} }$$ $$U_0 ~=~ U_{\text C}(t) \, \mathrm{e}^{\frac{t}{R\,C} }$$ $$C ~=~ - \frac{t}{ \ln\left( \frac{U_{\text C}(t)}{U_0} \right) \, R }$$ $$R ~=~ - \frac{t}{ \ln\left( \frac{U_{\text C}(t)}{U_0} \right) \, C }$$ $$t ~=~ - \ln\left( \frac{U_{\text C}(t)}{U_0} \right) \, R \, C$$ Formel umstellen
Spannung-Zeit-Diagramm - Entladevorgang eines Kondensators
RC-Schaltung - Kondensator wird entladen nach dem Betätigen des Schalters Visier mich an! Illustration bekommen
RC-Schaltung - Kondensator wird entladen nach dem Betätigen des Schalters

Kondensatorspannung

\( U_{\text C}(t) \)
Einheit \( \text{V} \)
Das ist die am Kondensator (zwischen den beiden Kondensatorplatten) gemessene Spannung. Beim Entladen des Kondensators nimmt sie exponentiell mit der Zeit \(t\) ab. Am Ende des Entladevorgangs erreicht sie ungefähr den Wert Null.

Anfangsspannung

\( U_0 \)
Einheit \( \text{V} \)
Spannung am Kondensator zum Zeitpunkt \( t = 0\): \( U_{\text C}(0) = U_0 \).

Kapazität

\( C \)
Einheit \( \text{F} \)
Elektrische Kapazität ist eine charakteristische Größe des Kondensators und sagt aus, wie viele Ladungen auf den Kondensator gebracht werden müssen, um den Kondensator auf die Spannung \( 1 \, \text{V} \) aufzuladen. Zusammen mit dem Widerstand \(R\) bestimmt die Kapazität, wie schnell sich der Kondensator entlädt.

Widerstand

\( R \)
Einheit \( \Omega \)
In Reihe mit dem Kondensator geschalteter Widerstand mit dem Wert \( R \). Dieser hat einen Einfluss darauf, wie schnell sich der Kondensator entladen kann.

Zeit

\( t \)
Einheit \( \text{s} \)
Der Kondensator, der auf die Quellspannung \(U_0\) geladen ist, wird nun durch Kurzschließen des Kondensators entladen. Der Entladevorgang passiert zeitverzögert.
Details zur Formel
  • Zusammenfassung: Eine Formel fürs Entladen eines Kondensators, mit der du die Spannung, Zeit, Kapazität oder Widerstand berechnen kannst.
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