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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) Entladestrom   Kapazität   Widerstand   Zeit  

$$I(t) ~=~ -I_0 \, \mathrm{e}^{-\frac{t}{R\,C}}$$ $$I(t) ~=~ -I_0 \, \mathrm{e}^{-\frac{t}{R\,C}}$$ $$I_0 ~=~ -I(t) \, \mathrm{e}^{\frac{t}{R\,C}}$$ $$C ~=~ \frac{ t }{ \ln\left( \frac{I(t)}{I_0} \right) \, R }$$ $$R ~=~ \frac{ t }{ \ln\left( \frac{I(t)}{I_0} \right) \, C }$$ $$t ~=~ \ln\left( \frac{I(t)}{I_0} \right) \, R \, C$$ Formel umstellen
Strom-Zeit-Diagramm - Entladen 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

Entladestrom

\( I(t) \)
Einheit \( \text{A} \)
Der Strom, der beim Entladen des Kondensators fließt. Dieser fällt nicht sofort ab auf Null, sondern erreicht nach einer gewissen Zeit den Wert Null.

Anfangsstrom

\( I_0 \)
Einheit \( \text{A} \)
Der Strom zum Zeitpunkt \( t = 0 \). Sein Wert wird durch die angelegte Quellspannung \(U_0\) und den Widerstand \(R\) vorgegeben: \( I_0 ~=~ \frac{U_0}{R}\).

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. Die Kapazität hat einen Einfluss darauf, wie schnell sich der Kondensator entladen kann.

Widerstand

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

Zeit

\( t \)
Einheit \( \text{s} \)
Zum Zeitpunkt \(t = 0\) des Entladevorgangs hat der Strom den Wert \( I(0) = - I_0\). Mit der Zeit sinkt der Entladestrom auf Null ab.
Details zur Formel
  • Zusammenfassung: Mit dieser Formel kannst Du den Entladestrom berechnen, wenn Widerstand, Kapazität, sowie Anfangsstrom gegeben sind.
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