-         

Ergebnis 1 bis 9 von 9

Thema: Frage zur Berechnung des Entladestroms eines Kondensators

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker
    Registriert seit
    30.07.2007
    Alter
    33
    Beiträge
    214

    Frage zur Berechnung des Entladestroms eines Kondensators

    Anzeige

    SMARTPHONES & TABLETS-bis zu 77% RABATT-Kostenlose Lieferung-Aktuell | Cool | Unentbehrlich
    Ich brüte gerade vor einer Übungsaufgabe in Analogtechnik und verstehe nicht ganz was mein Prof genau will:

    Ich hab eine Schaltung bei der ein Kondensator zunächst durch einen Rechteck-Puls aufgeladen wird und anschließend über einen Widerstand eine gewisse Zeit entladen wird bis wieder der nächste Reckteck-Puls kommt. (Sägezahngenerator)

    -> Schaltung & Entladekurve im Anhang (beides in der Aufgabe vorgegeben)

    Der Serien-Widerstand R3 über den der Kondensator entladen wird hat 1,14 kOhm.

    Jetzt wird hier folgendes gefragt:
    "Wie groß ist der Kollektorstrom des Transistors T1 in der Entladephase?"

    Nun mein Problem:
    Nach meinem Verständnis ändert sich der Strom durch diesen Widerstand R3 doch kontinuierlich, weil sich ja auch die Spannung am Kondensator ändert. (wird ja entladen)
    Wie soll ich hier also eine Angabe über den Kollektorstrom "in der Entladephase" machen?
    Zu einem bestimmten Zeitpunkt - ja, das geht, da ich die Entladekurve ja vorliegen habe. Aber allgemein "in der Entladephase" einen einzelnen Wert angeben?

    Das das ganze über Transistoren läuft dürfte an sich ja egal sein für die Berechnung oder Interpretation, denn über die Transistoren werden in der Aufgabe keinerlei Angaben gemacht. (EDIT: Das in dem unten gezeigten Schaltplan "BC547"-er Transistoren eingezeichnet sind hat nichts zu sagen. Ich hab die Schaltung in Multisim nachgebaut um sie hier reinzustellen. In der Aufgabe steht keine Typbezeichnung da.)
    Ich sehe die deshalb einfach als perfekte Schalter.

    Das Feld in dem man das Ergebnis "Ic=" eintragen soll ist sehr kurz, d.h. es wird auf jeden Fall ein einzelner Wert erwartet und kein Ausdruck etwa einer Differenzialgleichung.

    Ich bin irritiert.
    Kann mir jemand einen Tipp geben wo ich hier einen Denkfehler mache?

    Gruß,

    Cairol
    Miniaturansichten angehängter Grafiken Miniaturansichten angehängter Grafiken entladekurve1.png   schaltung_105.png  

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker Avatar von .:Sebastian:.
    Registriert seit
    07.01.2006
    Ort
    Arkon I
    Beiträge
    203
    Doch ich seh das genauso.
    Der Ko entlädt sich, über den Transistor und R3, d.h. der Strom ist eigentlich nicht konstant.

    Aber ich hack das ganze mal hier in LTSpice und guck was der sagt.

    //Edit :
    So ich hab was gegessen und Spice hat gesprochen.
    Ich hab einen 1ms Puls mit 75hz eingestellt.
    Die grüne Kurve ist die Spannung am Rechteckgenerator gegen Masse.
    Blau ist die Spannung am Kondensator gegen Masse und rot schließlich der Strom.

    Der strom scheint in konstant zu sein.
    Das er es nicht ist sieht man wenn nach 5 Pulsen der Generator abschaltet.
    Aber da die Entladekurve sehr eine sehr steile Zerfallsfunktion ist, ist die Stromstärkenänderung zunächst mal über mehrere Periodendauern annähernd 0.
    D.h. über eine Periodendauer kann der Strom als näherungsweise konstant betrachtet werden.
    Man könnte auch mal ausrechnen was die maximale Stromstärkenänderung, innerhalb einer Periode ist, aber dafür bin ich jetzt zu faul.

    Alle Angaben ohne Gewähr mit 12Klasse-Oberstufenphysik erarbeitet.


    Sebastian
    Miniaturansichten angehängter Grafiken Miniaturansichten angehängter Grafiken spice_output.jpg  

  3. #3
    Super-Moderator Lebende Robotik Legende Avatar von Manf
    Registriert seit
    30.01.2004
    Ort
    München
    Alter
    64
    Beiträge
    12.373
    Es sieht so aus als wollte man die Grundschaltung des Transistors als Stromquelle zeigen.
    Q1 hat konstante Basisspannung und konstanten Emitterwiderstand.

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
    Registriert seit
    10.10.2005
    Ort
    Freyung bei Passau in Bayern
    Alter
    66
    Beiträge
    10.970
    Hallo!

    So wie der Manf schon erwähnt hat, arbeitet der Q1 als klasische Stromquelle, hier ganau als Stromsenke. Sein Kollektorstrom ist konstant und lässt sich ganz einfach genau berechnen.

    MfG

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker
    Registriert seit
    30.07.2007
    Alter
    33
    Beiträge
    214
    Aaahh! Jetzt, ja....

    Wenn ich mir den Strom in Sebastians Diagramm anschaue, weiß ich schon wie's läuft.

    Was ich euch unterschlagen habe ist, dass in der Aufgabe noch eine 3. "Kurve" (eigentlich eine Gerade) eingezeichnet ist die praktisch von t=0 weg auf etwa 0,5 Volt liegt.
    Das hat für mich keinerlei Sinn ergeben.
    Tut es aber doch:
    Ic=UR3/R3 = 0,5 V / 1,14kOhm = 439 uA (was sehr genau zu Sebastians Stromkurve passt)

    Den Wert hatte ich vorher schon mal ausgerechnet, aber er kam mir irgendwie "spanisch" vor weil ich mir nicht vorstellen konnte, dass die Spannung an R3 konstant sein soll wärend der Entladung (was ich übrigens immer noch nicht verstehe, da R3 doch eigentlich immer die aktuelle Spannung vom Kondensator haben sollte - zumindest wenn man den Abfall an der C-E-Strecke von T1 ignoriert....)

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
    Registriert seit
    10.10.2005
    Ort
    Freyung bei Passau in Bayern
    Alter
    66
    Beiträge
    10.970
    Die Spannung an R3 ist immer gleich, der Abfall auf der C-E Strecke ändert sich und darf nicht ignoriert werden.

    MfG

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker
    Registriert seit
    30.07.2007
    Alter
    33
    Beiträge
    214
    Oh, OK - wieder was gelernt...

    Danke für eure Unterstützung!

    Gruß, Cairol

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
    Registriert seit
    10.10.2005
    Ort
    Freyung bei Passau in Bayern
    Alter
    66
    Beiträge
    10.970
    Man lernt nie aus vor allem, wenn man auf laufendem bleiben möchte...

    MfG

  9. #9
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker Avatar von .:Sebastian:.
    Registriert seit
    07.01.2006
    Ort
    Arkon I
    Beiträge
    203
    Joa seh ich genauso ^^

    Meine Erklärung war zwar mal wieder etwas an der Realität vorbei, aber wenigstens mein Diagramm hat was gebracht.
    Übrigens hab ich nachgesehen 439 passt sogar genau zu Diagramm.

    Sebastian

Berechtigungen

  • Neue Themen erstellen: Nein
  • Themen beantworten: Nein
  • Anhänge hochladen: Nein
  • Beiträge bearbeiten: Nein
  •