[natuurkunde] berekening van spanning over een condensator

[shikoi]

Gegeven in de opgave :

condensator = 1 nF = 10*10^-9F

weerstand = 1,2 MΩ = 1,2*10⁶Ω

Deze is in serieschakeling.

de wisselspanning is 50 Hz

Hoe groot is de spanning over de condensator ?

De impedantie is Ctot = 1/c1 + 1/c2 ⇒1/10*10^{-9 +}1/1,2*10⁶= 100083333

Ik heb het idee, dat de uitkomst niet klopt.

[klazon]

condensator = 1 nF = 10*10^-9F

Het begint hier al, want dit klopt al niet.

[shikoi]

Het begint hier al, want dit klopt al niet.

Klopt zie nu ook mijn fout

1nF = 10*10^-8F

[shikoi]

Dan is de berekening :

De impedantie is Ctot = 1/c1 + 1/c2 ⇒1/10*10^{-8 +}1/1,2*10⁶= 100083333

Kom ik toch op dezelfde uitkomst uit !

En dan gebruik ik de formule :I= 1/ 2πfC = 1/ 2π50*100083333=3,14*1010

Dan U = I*R =3,14*1010 * 100083333 = 3,14 *10¹⁷

Dit lijkt mij niet goed !

[dannypje]

Dat is inderdaad niet goed, shikoi, want je past de formule toe voor 2 condensatoren in serie. Maar je hebt een weerstand en een condensator in serie.

Ik merk dat je wel nog weet hoe je de impendantie van een condensator moet berekenen bij een gegeven frequentie.

Bereken die dus voor de gegeven frequentie voor de condensator, en reken dan verder alsof je gewoon 2 weerstanden in serie hebt staan.

Opmerking, je vergat wel de grootte van de spanning op te geven in je opgave.

[klazon]

1nF = 10*10^-8F

Waarom schrijf je niet gewoon 1nF = 10^-9F?

[shikoi]

Dat is inderdaad niet goed, shikoi, want je past de formule toe voor 2 condensatoren in serie. Maar je hebt een weerstand en een condensator in serie.

Ik merk dat je wel nog weet hoe je de impendantie van een condensator moet berekenen bij een gegeven frequentie.

Bereken die dus voor de gegeven frequentie voor de condensator, en reken dan verder alsof je gewoon 2 weerstanden in serie hebt staan.

Opmerking, je vergat wel de grootte van de spanning op te geven in je opgave.

Klopt is toch een 12V wisselspanning van 50 Hz !

En dan gebruik ik de formule :I= 1/ 2πfC = 1/ 2π50*10^-9= 1 / 0.000000314 =31,85 * 105

In serie is dan R = 1,2*10⁶+ 31,85*10⁵ = 43,85 *10⁵

Dan is I = U / R = 12/43,85*10⁵ = 12/4384713,376= 2,74*10-6 A

Dit ziet er beter uit volgens mij !!

[dannypje]

...

Dan is I = U / R = 12/43,85*10⁵ = 12/4384713,376= 2,74*10-6 A

Dit ziet er beter uit volgens mij !!

volgens mij ook

Nu nog de spanning over de condensator. Dat zou simpel moeten zijn nu.

[klazon]

Je telt de impedantie van de condensator en de weerstand zonder meer bij elkaar op.

Moet je geen rekennig houden met de fasehoek, of hebben jullie dat nog niet geleerd?

[dannypje]

Je telt de impedantie van de condensator en de weerstand zonder meer bij elkaar op.

Moet je geen rekennig houden met de fasehoek, of hebben jullie dat nog niet geleerd?

Oeps Klazon, ook mijn fout

[shikoi]

Beste Klazon,

Ik heb die vraag al eerder gesteld aan mijn lerares toen ik die opmerking van je kreeg en kreeg toen als antwoord terug dat ik niet moest kijken of het weerstanden waren en of condensatoren. In serie is optellen en paralell is 1/x = 1/x1 + 1/ x2 etc.

[shikoi]

volgens mij ook

Nu nog de spanning over de condensator. Dat zou simpel moeten zijn nu.

Zou je denken !

U = I * R = 2,74*10^-6* 31,85 * 10⁵= 7,53 * 10^-3

[dannypje]

Daar heb je een rekenfoutje gemaakt denk ik : 2,74*10^-6 * 3,185*10^6= 2,74*3,15 = 8,6V

Nog maar s ingeven op je rekentoestel

Maar Klazon heeft gelijk hoor. Om die totale impedantie te bepalen moet je z = sqrt(R^2 + C^2) doen. Maar ik weet inderdaad nog van vorige keer dat jouw lerares daar niet van wil weten

[shikoi]

0,00000274 3185000

Daar heb je een rekenfoutje gemaakt denk ik : 2,74*10^-6 * 3,185*10^6= 2,74*3,15 = 8,6V

Nog maar s ingeven op je rekentoestel

Ik heb het nog eens twee keer ingegeven in mijn rekenapp., maar kom op 8,7269 V = 8,7 V uit.Of doet mijn rekenapp. raar ?

[klazon]

Volgens mij zit je aardig goed. Ik kom uit op 8,72. Maar ik heb tijdens de berekening een paar keer een afrondig gepleegd.

Overigens snap ik niet waarom je de omweg via de stroom kiest. Je kan de spanning ook berekenen met de verhoudingen.

Voor de C kom ik op 3,2Mohm (afgerond), de weerstand is 1,2Mohm. Samen 4,4Mohm

Over het totaal staat 12V, over de C dus (3,2/4,4)*12 = 8,72V