PhysProf - RC-Kreis - Gleichstrom - Widerstand - Kapazität - Ladung - Stromstärke - Spannung - Zeit

PhysProf - Physik-Software - RC-Kreis

PhysProf - Elektrotechnik - Ein Programm zur Visualisierung physikalischer Sachverhalte mittels Simulationen und 2D-Animationen für die Schule, das Abitur, das Studium sowie für Lehrer, Ingenieure und alle die sich für Physik interessieren.

PhysProf - Physikprogramm mit Animationen - RC-Kreis

Online-Hilfe für das Modul
zur Analyse der Vorgänge in einem RC-Kreis bei Gleichstrom.

PhysProf - Programm zur Visualisierung physikalischer Sachverhalte 

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Themen und Stichworte:

Ohmscher Widerstand - Kondensator - Kapazität - Ladung - Gleichspannung - Stromstärke - Zeitkonstante

 

RC-Kreis


Mit Hilfe des Unterprogramms [Elektrotechnik] - [RC-Kreis] können Vorgänge untersucht werden, welche in einem Gleichstromkreis stattfinden in dem ein Kondensator und ein Widerstand in Reihe geschaltet sind.

PhysProf - RC-Kreis - Widerstand - Strom - Spannung  - Ladung - Zeit - Berechnen

Wird ein Kondensator mit der Kapazität C mit einer Ladung Q0 an einen Widerstand mit dem Wert R angeschlossen und der Stromkreis geschlossen, so kann der hiermit eingeleitete Entladevorgang durch folgende Gleichung beschrieben werden:

RC-Kreis - Gleichung - 1

mit:

RC-Kreis - Gleichung - 2

Zudem gilt:

RC-Kreis - Gleichung - 3

RC-Kreis - Gleichung - 4

t : Zeitkonstante [WF]

t: Zeit [s]

R: Ohmscher Widerstand [W]

C: Kapazität des Kondensators [F]

U: Spannung [V]

I: Stromstärke [A]

Qo: Ladung des Kondensators im Anfangszustand [C]

Q: Ladung des Kondensators zur Zeit t [C]

e: Eulersche Zahl
 

Hierbei ist t = RC die Zeitkonstante. Nach einer Zeit t = t verringert sich die Ladung Q des Kondensators um das 2,714-fache. Während der Kondensatorentladung wird seine gespeicherte Energie am Widerstand in Form von Wärme abgegeben.
 

Programmbedienung

Diese Zusammenhänge können Sie untersuchen, indem Sie mit Hilfe der zur Verfügung stehenden Rollbalken die Werte für die Kondensatorentladung Q0, den Widerstand R sowie die Kapazität C einstellen. Eine Bedienung des Schalters Start veranlasst das Programm dazu eine Simulation zu starten und veranschaulicht das zeitlich abhängige Verhalten der o.a. Zusammenhänge.
 

Video

 

Nachfolgend finden Sie ein Video zu diesem Fachthema, welches Sie durch die Ausführung eines Klicks
auf die nachfolgend gezeigte Grafik abspielen lassen können.

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