Plaats een reactie

Je mail wordt niet openbaar getoond. Het wordt enkel gebruik voor contact of notificatie vanuit het beheer.

🗨️ Wat vind jij? Stel direct je vraag of geef je mening – zonder registratie. Je reactie zet het topic weer bovenaan bij 'Laatste posts' en trekt snel nieuwe reacties aan🔥. Mocht je als vaste bezoeker willen reageren, dan kun je je ook registreren.

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vragen te beantwoorden.

Noor heeft 10 knikkers. Ze verliest er 4 in het gras. Hoeveel heeft ze er nog?

Antwoord: (vul een getal in)

Er zitten 5 vogels op een hek. Twee vliegen weg. Hoeveel blijven er zitten?

Antwoord: (vul een getal in)

Weergave uitklappen Voorafgaande berichten: Condensator formule

Re: Condensator formule

door hwgxx7 » ma 23 jan 2012, 22:50

Indien we enkel spreken over het ontladen van een RC keten, kunnen we (mogen we) toch stellen dat deze eigenlijk oplaadt met een stroom die tegenovergesteld is aan onze positieve referentiestroom, afkomstig van dezelfde condensator.

Bij het opladen zal de condensator vermogen verbruiken en in een verbruikerreferentiesysteem dus energie dissiperen.

Bij het ontladen echter wordt er vermogen gegeneert, en dit stel ik fysisch voor als het opladen met negatieve stroom .De negatieve stroom zal er dan voor zorgen dat de condensator moet inboeten wat betreft z'n potentiaalverschil..Deze stroom is uiteraard gelijk aan de positieve stroom die voor een spanningsval over de weerstand zorgt.

Dit is tenminste mijn verklaring die ik aan het fenomeen koppel, ik hoop dat dit een/de juiste verklaring kan zijn.

Het is idd. moelijke materie :) .

Re: Condensator formule

door aadkr » ma 23 jan 2012, 18:50

Ik ben het grotendeels met je bericht eens.

Alleen begrijp ik niet dat je schrijft: Als de condensator wel oplaadt bij een ontladende RC kring

Ik moet hier even goed over nadenken

( het is voor mij ook moeilijke materie)

Re: Condensator formule

door hwgxx7 » zo 22 jan 2012, 12:58

Opladen :batterij is fysisch aanwezig in de kring
\(E_{batterij}=R.i(t)+\frac{1}{C} \int_{0}^{t} i_{t} \cdot dt \)
Spanningval over de weerstand is tegengesteld aan die van de batterij, zodat netto er geen spanning overblijft voor de condensator, daarin had je dus gelijk.

Ontladen: baterij word weggehaald en vervangen door een kortsluiting

De vgl .voor de de condensator wordt vervangen door z'n spanningsdaling:
\(U_{C,0}-U_{C,t} \)
Met
\(U_{C,0}=E_{batterij}\)


en
\(U_{C,t}=\frac{1}{C} \int_{0}^{t} i_{t} \cdot dt\)
\(R.i(t)=U_{C,0}-U_{C,t}\)


Daar de condensator dus wel oplaadt via de formumle
\(U_{C,t}\)
(bij een ontladende RC kring) verklaar ik dit fysisch als opladen met negatieve stroom.

Indien dit alles klopt is mijn vraag beantwoord.

Dankjewel.

Re: Condensator formule

door aadkr » zo 22 jan 2012, 00:27

Uit je eerste vergelijking volgt
\(U_{batterij}=U_{C,0} \)
Dit klopt volgens mij niet
\(U_{C,0}=0 \)
Ik bedoel nu de situatie dat we een condensator opladen via een weerstand en een batterij

Re: Condensator formule

door hwgxx7 » vr 20 jan 2012, 22:47

Mag ik dus stellen dat:
\(U_{C,0}-U_{C,t} \)
=
\( E_{batterij}-\frac{1}{C} \int_{0}^{t} i_{t} \cdot dt \)
Bijgevolg kan de hele spanningwet wat betreft ontladen van de RC kring, herschreven worden naar de vgl. die je eerder uitwerkte:
\(U_{C,0}=U_{C,t}+\frac{1}{C} \int_{0}^{t} i_{t} \cdot dt \)
=>
\( E_{batterij}=R.i(t)+\frac{1}{C} \int_{0}^{t} i_{t} \cdot dt \)
=>
\(E_{batterij}-R.i(t)-\frac{1}{C} \int_{0}^{t} i_{t} \cdot dt =0\)
Fysisch interpreter ik dit als: de condensator opgeladen wordt met 'negateve' stroom. Zodat hij netto minder lading overhoudt en dus het potentiaalverschil daalt (uiteindelijk 0 wordt). Kan dat/houdt dit steek?

Dankjewel.

Re: Condensator formule

door aadkr » vr 20 jan 2012, 20:17

In het eerste geval had je het over het opladen van een condensator via een weerstand en een gelijkspanningsbatterij

De spanningswet geeft dan:
\( E_{batterij}-i_{t} \cdot R -U_{C,t}=0 \)
Dit leidde tot:
\(E_{batterij}=R \cdot i_{t}+ \frac{1}{C} \int_{0}^{t} i_{t} \cdot dt \)
Waarbij geldt dat
\(U_{C,t}=\frac{1}{C} \int_{0}^{t} i_{t} \cdot dt \)
Dit klopt.

Nu ga je in de tweede situatie ,waarbij we een volledig opgeladen condensator laten ontladen via een weerstand weer stellen dat
\(U_{C,t}=\frac{1}{C} \int_{0}^{t} i_{t} \cdot dt \)
Maar dit klopt niet.

De bepaalde integraal stelt nu niet
\(U_{C,t}\)
voor ,maar stelt de spanningsdaling voor die de condensator ondergaat vanaf t=0 tot zeker tijdstip t

Deze spanningsdaling is
\(U_{C,0}-U_{C,t} \)

Re: Condensator formule

door hwgxx7 » vr 20 jan 2012, 15:25

Dag,

je hebt de uitwerking reeds gemaakt. Ik kom idd. toch hetzelfde resultaat. Wat ik echter nog steeds niet begrijp, en dat is de kern van mijn probleem is hoe je aan die vgl. toekomt.

Ik stel dat hetvolgende geldt:


\(\frac{1}{C}\int(i(t).dt)-i(t).R=0\)
De condenstor is hier een afnemende DC bron, maar z'n spanning wordt beschreven dmv. een formule die geldt voor het opladen ervan... De weerstand is een energiedissiperend element, vandaar het minteken (logisch dus)

Jouw vgl.:
\(U_{C,0}=i_{t} \cdot R + \frac{1}{C} \int_{0}^{t} i_{t} \cdot dt \)
Graag had ik hier 2 dingen uitgelegd gezien:

- waarom klopt mijn vgl. niet in de vorm zoals ze is, want wiskundig geeft dit geen correct antwoord...

- kan je me zeggen hoe je van mijn vgl./interpretatie naar jouw vgl. toewerkt, ik zie daarin immers nergens een minteken staan...?

Dankjwel voor je hulp!

Re: Condensator formule

door aadkr » do 19 jan 2012, 22:17

\(\int \frac{di_{t}}{i_{t}}=-\frac{1}{RC} \int dt \)
\(\ln (i_{t})=-\frac{1}{RC} \cdot t + C_{1} \)
Nu links en rechts tot de macht e verheffen
\(i_{t}=e^{\frac{-t}{RC}} \cdot C_{2} \)
Nu links en rechts met R vermenigvuldigen
\(R \cdot i_{t}=e^{ \frac{-t}{RC}} \cdot R \cdot C_{2} \)
\(U_{C,t}=e^{\frac{-t}{RC}} \cdot R \cdot C_{2} \)
Nu de randvoorwaarde invullen om die constante C(2) te bepalen

De randvoorwaarde is

Als t=0 , dan
\(U_{C,t}=U_{C,0} \)
\(U_{C,0}=1 \cdot C_{2} \cdot R \)
\(C_{2}=\frac{U_{C,0}}{R} \)
\( U_{C,t}=U_{C,0} \cdot e^{ \frac{-t}{RC}} \)

Re: Condensator formule

door aadkr » do 19 jan 2012, 21:11

\(U_{C,0}=U_{C,t}+\frac{1}{C} \int_{0}^{t} i_{t} \cdot dt \)
\(U_{C,0}=i_{t} \cdot R + \frac{1}{C} \int_{0}^{t} i_{t} \cdot dt \)
Nu links en rechts met C vermenigvuldigen
\(U_{C,0} \cdot C =RC \cdot i_{t}+\int_{0}^{t} i_{t} \cdot dt \)
Nu links en rechts differentieren naar de tijd t
\(0=RC \cdot \frac{di_{t}}{dt}+i_{t} \)
Na enige herleiding volgt
\(\frac{di_{t}}{i_{t}}=-\frac{1}{RC} \cdot dt \)
Zie je nu kans om de berekening zelf af te maken?

Re: Condensator formule

door hwgxx7 » do 19 jan 2012, 12:40

Hetgeen ik uit je antwoord haal is dan hetvolgende:
\(\frac{1}{C}\int(i(t).dt)-i(t).R=0\)
Als ik deze vgl. dan afleid naar de tijd (om een diff. vgl te bekomen), dan slaag ik er niet in de algemene oplossing van de stroom vgl. te bekomen die het ontladen van een RC kring beschrijft...

*diff.vgl :
\(\frac{i(t)}{C}-\frac{di(t)}{dt}.R=0\)
* de oplossing voor de stroom i(t):
\( i(t)=K.e^{\frac{1}{RC}}\)
Heb de diff. vgl. 2x opnieuw opgelost, dus daar heb ik geen (denk/hoop ik toch) fouten gemaakt. De oplossing bevat een positieve exponent, dus fysisch geen mogelijke oplossing :) .

Dankjewel voor je hulp.

Re: Condensator formule

door klazon » do 19 jan 2012, 10:09

Op welke manier kan ik hier de formule van de condensator gebruiken, hij laadt toch niet op...?
Nee, hij ontlaadt.

Uit het schema is duidelijk dat de spanning over de condensator gelijk is aan de spanning over de weerstand.

Dus: Uc = I*R

Dat komt dus op hetzelfde neer als wat aadkr al liet zien.

Re: Condensator formule

door hwgxx7 » do 19 jan 2012, 09:42

Ik heb julie antwoorden gelezen, maar ben niet helemaal mee. Voor de zekerheid heb ik een tekening gemaakt om mijn probleem goed te duiden.

De bovenste tekening snap ik: positieve stroom veroorzaakt een spanningsval over de weerstand en over de condensator.

De onderste tekening interpreteer ik: de positieve stroom vertrekt uit de condensator en veroorzaak een spanningsval over de weerstand. Op welke manier kan ik hier de formule van de condensator gebruiken, hij laadt toch niet op...?

Dankjewel.
img026
img026 1379 keer bekeken

Re: Condensator formule

door klazon » do 19 jan 2012, 09:20

...of hij wel precies hetzelfde ontlaadt als oplaadt weet ik niet.
Als je het niet weet, waarom suggereer je het dan?

Ik heb er in ieder geval nooit iets van gemerkt of gehoord.

Re: Condensator formule

door datadutch » do 19 jan 2012, 08:15

Deze opmerking snap ik niet. Zijn er dan condensatoren waarbij het anders is?


Nou een elektrolytische condensator is in ieder geval niet symmetrisch; of hij wel precies hetzelfde ontlaadt als oplaadt weet ik niet. (ik vermoed dat er een hysterese werking is)

Re: Condensator formule

door aadkr » wo 18 jan 2012, 22:39

\(U_{C,t}-i \cdot R =0 \)
De afleiding staat op de nederlandstalige site van Wikipedia