» »

Fizika - kondenzator(lahka naloga)

Fizika - kondenzator(lahka naloga)

Grey ::

Kondenzator polnimo z napetostjo 12V. Po času t=RC ga z baterije odklopimo. Kolikšna je napetost na kondenzatorju ob času t=2RC?

Prišlo je do nesoglasij med profesorjem in mano...rad bi razčistil zadevo, ker se gre za točke na kolokviju. Rad bi pa videl vaše rešitve.

Fizikalko ::

Tokrat nimam pri sebi digitalca, da bi poslikal mojo kracarijo (rešitev). je pa simpl - podan imaš ravno karakteristični čas: tau = RC, kar takoj pomeni padec napetosti za faktor e, kar je posledica eksponentne rešitve za napetost. Še dokaz in rezultat:

Na hitro: U_o = 12 V

dU_R / dt = -R dI/dt

dU_c / dt = - I / C

sledi -R dI/dt - I/C = 0

Integriraš od t=0 do t.

Sledi: I = I_o * e ^(-t/RC), pri čemer je I-o tok v času 0

sledi U_c = U_o * e^(-t/RC)

vstavim t = RC in dobim U_c = U_o / e = 4,4 V

Zgodovina sprememb…

  • spremenilo: Fizikalko ()

bzp ::

Hm, po moji logiki ... (Fizikalko je resil kot da je kondenzator napolnjen na 12V potem se pa 1 casovno konstanto prazni ... meni se zdi da je v nalogi misljeno da prazen kondenzator eno casovno konstanto polnimo, potem pa se eno praznimo, torej kondenzator ni polno napolnjen).

Za polnjenje imas U1=U0*(1-e^(-t/RC))=12*(1-(e^-1))=7,585V ... torej se po t=RC kondenzator napolni na 7,585V.
Pri praznenju imas pa U2=U1*(e^(-t/RC))=7,585*e^-1=2,79V, ergo po t=2RC imas na kondenzatorju 2,79V ...
Se bolj simpl nacin, ce ves da po eni casovni konstanti vrednost naraste/pade za 63,2% ... 12V*63,2% se napolni, 12*(1-63,2%) se sprazni.
Ja? Kako si pa ti resil na kolokviju?

Zgodovina sprememb…

  • spremenilo: bzp ()

Grey ::

Rešil sem kot U_c=U_0*e^-2 ...kar je seveda pravilen rezultat, vendar mi ne prizna cele naloge, ker nisem upošteval polnjenja.

PS:
Seveda je bila še ena vrstica, ampak ni tako relevantna. Nalogo sem rešil v dveh vrsticah brez integriranja/odvajanja.

Zgodovina sprememb…

  • spremenilo: Grey ()

Fizikalko ::

@bzp: Ja, tko sm zastopu, ja. No, sej principalno je itak isti šmorn.

Zgodovina sprememb…

  • spremenilo: Fizikalko ()

Fizikalko ::

Nak, pravilen rezultat je potem U_o * (e-1)/e^2, kar je 2.79 V, kot ti je že napisal bzp.

Grey ::

A obstajajo problemi, kjer je čas praznjenja manj kot 1RC?

Fizikalko ::

Kako to milsiš?

Grey ::

Kjer se kondenzator prazni za t < 1RC oz. 1/2 RC, 3/4 RC,...

A potem praviš, da se je profesor zmotil?

Fizikalko ::

Nič ne pravim, sploh ne vem, kaj profesor pravi. Nisi nič povedal točno o vajini dilemi. Jaz sem ti pač napisal rešitev. Čas sam po sebi ni važen, RC je pač karakteristični čas vezja (kar pomeni faktor e), to je vse. Če on trdi, da je rešitev drugačna od moje, se pomoje moti.

Grey ::

Problem je najbrž v tem, da sem malo prilagodil pogled na vso zadevo in "zanemaril" polnjenje, vse prestavil v en graf in od tam računal(če si predstavljaš seveda, kako mislim). Rezultat je kolikor sem jaz preveril čisto pravilen za kakršnekoli RC čase. Bom jutri vprašal drugega profesorja in upal na najboljše.

Nisem pa prepričan glede nečesa. A je hitrost padanja napetosti odvisna od same napetosti? Npr. a napetost na začetku pada enako hitro, če je isti kondenzator nabit z napetostjo 200V ali pa tudi če je nabit z 0,5V? Ker če padata enako strmo na začetku...potem moja "teorija" ne drži, v nasprotnem primeru pa.

S prejšnjim sem hotel povedati, če bo pri 0,5V bolj položna(skoraj ravna) logaritemska krivulja ali ne?

Fizikalko ::

Sama oblika je odvisna od karakterističnega časa vezja: tau = RC. Začetna napetost pri praznenju je le premik.

Grey ::

Torej s tem potrjuješ moj prejšnji post?

Fizikalko ::

Trdim, da tvoja teorija ne drži (kot si to pojmoval v zadnjem prezadnjem postu).

bzp ::

Grey: ce bos z malo vec stavki opisal vse skupaj, bo mogoce lazje ti kdo razlozil, ker meni ne uspe tocno ugotoviti kaj te matra.
Ce si pri nalogi zanemaril polnjenje, bodi vesel da si sploh kaj tock dobil. O kaksnem "svojem" grafu govoris pa pojma nimam. Zacetna napetost ne vpliva na samo obliko grafa (po eni casovni konstanti - RC, bo napetost vedno padla na 36,8% zacetne), vpliva samo na skalo. Ce ti to kaj pomaga ...
Btw na katerem faksu pa si?

Grey ::

bzp:
FMF

Ah..bom jutri govoril s profesorjem, ki ima predavanja. Tam bom lahko bolj nazorno razložil.

Zgodovina sprememb…

  • spremenilo: Grey ()

Fizikalko ::

FMF? pa ja ne fizika? Nekam prelahko za kolokvij... vas zgleda ujčkajo ;)

A. Smith ::

>>Pri praznenju imas pa U2=U1*(e^(-t/RC))=7,585*e^-1=2,79V, ergo po t=2RC imas na kondenzatorju 2,79V ...

Če praznemo kond. prek upora (ni nikjer v nalogi napisano) kar traja t=2RC, dobimo 7,585V*e^(-2)=1,027V, sicer se pa strinjam z rešitvijo.
"Be professional, be polite,
but have a plan to kill everyone you meet".
- General James Mattis

Gavran ::

Malo pozno pa vseeno: lahko gre za tricky vprašanje - govora je le o kondenzatorju in ne o uporu (polnimo kondenzator in ne RC člen!) in R v tem primeru je lahko tudi notranja upornost vira. Če privzamemo idealni kondenzator (in idealni merilnik napetosti) bo kondenzator obdržal napetost na katero se je napolnil neskončno časa in je torej napetost po času t=2RC enaka napetosti po času polnjenja t=RC.

cojss ::

Sem naredil izračun z matlabom in je u_C(2*tau) = 2.7905 V. Potek napetosti pa izgleda takole:


Vredno ogleda ...

TemaSporočilaOglediZadnje sporočilo
TemaSporočilaOglediZadnje sporočilo
»

toplota na uporu

Oddelek: Elektrotehnika in elektronika
275546 (4094) A. Smith
»

praznjenje/polnjenje kondenzatorja

Oddelek: Šola
82514 (2280) onCloud9
»

Fizika: Kondenzator

Oddelek: Šola
71346 (1190) Galaxy
»

E (matematična konstanta) (strani: 1 2 3 4 )

Oddelek: Šola
15315790 (10254) Jst
»

napačni trafo?

Oddelek: Elektrotehnika in elektronika
383971 (3312) korenje_ver2

Več podobnih tem