Welche Spannung erreicht ein 0,1 F Kondensator, der auf 4 V geladen ist, nachdem für 0,1 s 1 A entnommen wurde?

Question

Welche Spannung erreicht ein 0,1 F Kondensator, der auf 4 V geladen ist, nachdem für 0,1 s 1 A entnommen wurde?

Antwort

Verwandte Fragen

Berechne die Kapazität eines Kondensators mit 200 Volt Spannung und 0,4 mC Ladung.

Graph einer typischen Entladungskurve eines Kondensators auswerten.

Wie hoch sind die maximale Eingangsspannung und Stromstärke beim ESP8266 WeMos D1 Mini?

Welche Ultra-Low-Dropout-Regulatoren gibt es für 3,3V positiv bei über 100mA?

Berechnung der Ströme bei 24 V in einem Schaltkreis mit 20 kΩ Serie und 50 kΩ + 100 kΩ Parallel.

Wie groß muss die Leistung eines parallel geschalteten 1 kΩ Widerstands bei 12 V sein?

Verwendung von Multimetern

Kann an den analogen Eingängen des Arduino Boards eine Spannung von 0,007 V gemessen werden?

Was ist ein LKO Kondensator?

Welche Kondensator-Bauformen gibt es?

Accepted Answer

Um die Spannung des Kondensators nach der Entnahme von 1 A für 0,1 s zu berechnen, kann die Formel für die Entladung eines Kondensators verwendet werden: \[ Q = C \cdot V \] Hierbei ist \( Q \) die Ladung, \( C \) die Kapazität und \( V \) die Spannung. Zunächst wird die entnommene Ladung berechnet: \[ Q_{\text{entnommen}} = I \cdot t \] Dabei ist \( I \) der Strom und \( t \) die Zeit. Setze die gegebenen Werte ein: \[ Q_{\text{entnommen}} = 1 \, \text{A} \cdot 0,1 \, \text{s} = 0,1 \, \text{C} \] Die ursprüngliche Ladung des Kondensators ist: \[ Q_{\text{ursprünglich}} = C \cdot V = 0,1 \, \text{F} \cdot 4 \, \text{V} = 0,4 \, \text{C} \] Die verbleibende Ladung nach der Entnahme ist: \[ Q_{\text{verbleibend}} = Q_{\text{ursprünglich}} - Q_{\text{entnommen}} = 0,4 \, \text{C} - 0,1 \, \text{C} = 0,3 \, \text{C} \] Nun wird die verbleibende Spannung berechnet: \[ V_{\text{verbleibend}} = \frac{Q_{\text{verbleibend}}}{C} = \frac{0,3 \, \text{C}}{0,1 \, \text{F}} = 3 \, \text{V} \] Die Spannung des Kondensators nach der Entnahme beträgt also 3 V.

Accepted Answer

Die Kapazität \( C \) eines Kondensators kann mit der Formel \[ C = \frac{Q}{U} \] berechnet werden, wobei \( Q \) die Ladung in Coulomb und \( U \) die Spannung in Volt ist. In deinem Fall i... [mehr]

Accepted Answer

Die Kapazität \( C \) eines Kondensators kann mit der Formel \[ C = \frac{Q}{U} \] berechnet werden, wobei \( Q \) die Ladung in Coulomb und \( U \) die Spannung in Volt ist. In deinem Fall ist die Ladung \( Q = 0,4 \, \text{mC} = 0,4 \times 10^{-3} \, \text{C} \) und die Spannung \( U = 200 \, \text{V} \). Setze die Werte in die Formel ein: \[ C = \frac{0,4 \times 10^{-3} \, \text{C}}{200 \, \text{V}} = \frac{0,4 \times 10^{-3}}{200} = 2 \times 10^{-6} \, \text{F} \] Die Kapazität des Kondensators beträgt also \( 2 \, \mu\text{F} \) (Mikrofarad).

Accepted Answer

Eine typische Entladungskurve eines Kondensators zeigt den Spannungsverlauf über die Zeit, während der Kondensator entladen wird. Hier sind einige Fachbegriffe zur Auswertung des Graphen: 1... [mehr]

Accepted Answer

Eine typische Entladungskurve eines Kondensators zeigt den Spannungsverlauf über die Zeit, während der Kondensator entladen wird. Hier sind einige Fachbegriffe zur Auswertung des Graphen: 1. **Spannung (U)**: Die Spannung über den Kondensator, die zu Beginn der Entladung maximal ist und exponentiell abnimmt. 2. **Zeit (t)**: Die horizontale Achse des Graphen, die die Zeit darstellt, während der die Entladung stattfindet. 3. **Exponentialfunktion**: Der Verlauf der Entladung folgt einer exponentiellen Abnahme, beschrieben durch die Formel \( U(t) = U_0 \cdot e^{-\frac{t}{RC}} \), wobei \( U_0 \) die Anfangsspannung, \( R \) der Widerstand und \( C \) die Kapazität des Kondensators ist. 4. **Halbwertszeit (t½)**: Die Zeit, die benötigt wird, damit die Spannung auf die Hälfte ihres ursprünglichen Wertes sinkt. Diese ist abhängig von den Werten von R und C. 5. **Zeitkonstante (τ)**: Definiert als \( τ = R \cdot C \). Sie gibt an, wie schnell der Kondensator entladen wird. Nach einer Zeitspanne von τ hat die Spannung etwa 36,8 % des ursprünglichen Wertes erreicht. 6. **Asymptote**: Die Spannung nähert sich asymptotisch der Null, erreicht sie jedoch nie vollständig. 7. **Entladekurve**: Der Graph selbst, der die Beziehung zwischen Spannung und Zeit während des Entladevorgangs darstellt. Diese Begriffe helfen, die charakteristischen Merkmale und das Verhalten der Entladung eines Kondensators zu verstehen.

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Die **Eingangsspannung** und **Stromstärke** für den ESP8266 WeMos D1 Mini sind wie folgt: - **Eingangsspannung (am "5V"-Pin oder über Micro-USB):** 5 Volt (typisch USB-S... [mehr]

Accepted Answer

Die **Eingangsspannung** und **Stromstärke** für den ESP8266 WeMos D1 Mini sind wie folgt: - **Eingangsspannung (am "5V"-Pin oder über Micro-USB):** 5 Volt (typisch USB-Spannung). Die Platine hat einen Spannungsregler, der die 5V auf 3,3V für den ESP8266 herunterregelt. - **Maximale Stromaufnahme:** Der ESP8266 kann beim Senden von WLAN-Daten kurzzeitig bis zu **300 mA** benötigen. Es wird empfohlen, eine Stromquelle mit mindestens **500 mA** bereitzustellen, um auch Peripherie zu versorgen. - **Achtung:** Die **3,3V-Pins** dürfen **niemals** mit mehr als 3,3V versorgt werden, da der ESP8266 sonst beschädigt wird. **Zusammengefasst:** - **Eingangsspannung:** 5V (über USB oder 5V-Pin) - **Maximaler Strom:** mindestens 500 mA empfohlen - **3,3V-Pin:** Nur als Ausgang verwenden, nicht als Eingang für externe Spannung Weitere Infos findest du z.B. im [offiziellen WeMos D1 Mini Wiki](https://wiki.wemos.cc/products:d1:d1_mini).

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Es gibt zahlreiche Ultra-Low Dropout (ULDO) Linearregler, die 3,3 V Ausgangsspannung und Ströme über 100 mA liefern können. Hier eine Auswahl gängiger Bauteile von bekannten Herste... [mehr]

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Es gibt zahlreiche Ultra-Low Dropout (ULDO) Linearregler, die 3,3 V Ausgangsspannung und Ströme über 100 mA liefern können. Hier eine Auswahl gängiger Bauteile von bekannten Herstellern: 1. **Texas Instruments** - [TPS7A02](https://www.ti.com/product/TPS7A02): Bis zu 200 mA, Dropout typ. 45 mV bei 200 mA. - [TPS7A05](https://www.ti.com/product/TPS7A05): Bis zu 500 mA, Dropout typ. 60 mV bei 500 mA. 2. **Analog Devices (ehemals Linear Technology)** - [LT3080](https://www.analog.com/en/products/lt3080.html): Bis zu 1,1 A, Dropout typ. 350 mV bei 1 A (bei niedrigeren Strömen entsprechend weniger). - [LT1763](https://www.analog.com/en/products/lt1763.html): Bis zu 500 mA, Dropout typ. 300 mV bei 500 mA. 3. **ON Semiconductor** - [NCP4681DSQ33T1G](https://www.onsemi.com/products/power-management/linear-regulators-ldo/ncp4681): Bis zu 150 mA, Dropout typ. 80 mV bei 150 mA. 4. **Microchip** - [MCP1700-3302E](https://www.microchip.com/en-us/product/MCP1700): Bis zu 250 mA, Dropout typ. 178 mV bei 250 mA. 5. **Richtek** - [RT9080-33GJ5](https://www.richtek.com/Products/Linear%20Regulators/Ultra%20Low%20Dropout%20Linear%20Regulators/RT9080?sc_lang=en): Bis zu 300 mA, Dropout typ. 70 mV bei 300 mA. **Wichtige Auswahlkriterien:** - Dropout-Spannung (je niedriger, desto besser) - Maximaler Ausgangsstrom - Ruhestrom (Quiescent Current) - Gehäuseform und Verfügbarkeit Für besonders niedrige Dropout-Spannungen sind die Bauteile von Texas Instruments (z. B. TPS7A02) und ON Semiconductor (z. B. NCP4681) sehr beliebt. Datenblätter und weitere Informationen findest du auf den verlinkten Herstellerseiten.

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Um die Ströme in diesem Schaltkreis zu berechnen, gehen wir schrittweise vor. 1. **Berechnung des Gesamtwiderstands**: Zuerst berechnen wir den Gesamtwiderstand der parallel geschalteten Wide... [mehr]

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Um die Ströme in diesem Schaltkreis zu berechnen, gehen wir schrittweise vor. 1. **Berechnung des Gesamtwiderstands**: Zuerst berechnen wir den Gesamtwiderstand der parallel geschalteten Widerstände (50 kΩ und 100 kΩ). Der Gesamtwiderstand \( R_{parallel} \) wird mit der Formel für parallele Widerstände berechnet: \[ \frac{1}{R_{parallel}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} \] Setzen wir die Werte ein: \[ \frac{1}{R_{parallel}} = \frac{1}{50\,k\Omega} + \frac{1}{100\,k\Omega} \] \[ \frac{1}{R_{parallel}} = \frac{2}{100\,k\Omega} + \frac{1}{100\,k\Omega} = \frac{3}{100\,k\Omega} \] \[ R_{parallel} = \frac{100\,k\Omega}{3} \approx 33.33\,k\Omega \] Jetzt addieren wir den Widerstand in Serie (20 kΩ): \[ R_{total} = R_{series} + R_{parallel} = 20\,k\Omega + 33.33\,k\Omega \approx 53.33\,k\Omega \] 2. **Berechnung des Gesamtstroms**: Mit dem Gesamtwiderstand können wir den Gesamtstrom \( I_{total} \) berechnen, der durch den gesamten Schaltkreis fließt, indem wir das Ohmsche Gesetz verwenden: \[ I_{total} = \frac{U}{R_{total}} = \frac{24\,V}{53.33\,k\Omega} \approx 0.000449\,A \approx 449\,\mu A \] 3. **Berechnung der Ströme durch die parallelen Widerstände**: Der Strom teilt sich in den parallelen Widerständen. Der Strom durch jeden Widerstand kann mit dem Ohmschen Gesetz berechnet werden. Zuerst berechnen wir die Spannung über den parallelen Widerständen: \[ U_{parallel} = I_{total} \cdot R_{series} = 449\,\mu A \cdot 20\,k\Omega \approx 8.98\,V \] Jetzt können wir die Ströme durch die einzelnen parallelen Widerstände berechnen: - **Für den 50 kΩ Widerstand**: \[ I_{50} = \frac{U_{parallel}}{R_{50}} = \frac{8.98\,V}{50\,k\Omega} \approx 0.0001796\,A \approx 179.6\,\mu A \] - **Für den 100 kΩ Widerstand**: \[ I_{100} = \frac{U_{parallel}}{R_{100}} = \frac{8.98\,V}{100\,k\Omega} \approx 0.0000898\,A \approx 89.8\,\mu A \] Zusammenfassend: - Der Gesamtstrom \( I_{total} \) beträgt etwa 449 µA. - Der Strom durch den 50 kΩ Widerstand beträgt etwa 179.6 µA. - Der Strom durch den 100 kΩ Widerstand beträgt etwa 89.8 µA.

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Um die Leistung eines einzelnen Widerstands in einer Parallelschaltung zu berechnen, kannst du die Formel für die Leistung \( P \) verwenden: \[ P = \frac{U^2}{R} \] Dabei ist \( U \) die Spann... [mehr]

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Um die Leistung eines einzelnen Widerstands in einer Parallelschaltung zu berechnen, kannst du die Formel für die Leistung \( P \) verwenden: \[ P = \frac{U^2}{R} \] Dabei ist \( U \) die Spannung und \( R \) der Widerstand. In diesem Fall beträgt die Spannung \( U = 12 \, \text{V} \) und der Widerstand eines einzelnen Widerstands ist \( R = 1 \, \text{kΩ} = 1000 \, \text{Ω} \). Setze die Werte in die Formel ein: \[ P = \frac{12^2}{1000} = \frac{144}{1000} = 0,144 \, \text{W} \] Die Leistung eines einzelnen Widerstands beträgt also 0,144 W oder 144 mW. Da die Widerstände parallel geschaltet sind, wird jeder Widerstand die gleiche Spannung von 12 V erhalten, und die Berechnung bleibt für jeden Widerstand gleich. Es ist jedoch wichtig sicherzustellen, dass die Widerstände für diese Leistung ausgelegt sind, um Überhitzung oder Beschädigung zu vermeiden.

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Multimeter Verwendung: 1. **Spannungsmessung** (AC/DC) 2. **Strommessung** (AC/DC) 3. **Widerstandsmessung** 4. **Durchgangsprüfung** 5. **Diodentest** 6. **Kapazitätsmessung** 7. **Freque... [mehr]

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Multimeter Verwendung: 1. **Spannungsmessung** (AC/DC) 2. **Strommessung** (AC/DC) 3. **Widerstandsmessung** 4. **Durchgangsprüfung** 5. **Diodentest** 6. **Kapazitätsmessung** 7. **Frequenzmessung** 8. **Temperaturmessung** (bei bestimmten Modellen) 9. **Transistorprüfung** 10. **Sicherungstest** Diese Funktionen ermöglichen eine umfassende Analyse elektrischer Schaltungen und Geräte.

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Ja, an den analogen Eingängen eines Arduino-Boards kann eine Spannung von 0,007 V (7 mV) gemessen werden. Die analogen Eingänge des Arduino sind in der Lage, Spannungen im Bereich von 0 bis... [mehr]

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Ja, an den analogen Eingängen eines Arduino-Boards kann eine Spannung von 0,007 V (7 mV) gemessen werden. Die analogen Eingänge des Arduino sind in der Lage, Spannungen im Bereich von 0 bis 5 V zu erfassen, und die Auflösung beträgt typischerweise 10 Bit, was bedeutet, dass der kleinste messbare Spannungsunterschied etwa 4,88 mV beträgt. Daher sollte eine Spannung von 0,007 V messbar sein, allerdings kann es aufgrund von Rauschen oder anderen Störungen zu Ungenauigkeiten kommen.

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Ein LKO-Kondensator, auch als "Leistungs-Kondensator" bekannt, ist ein Kondensator, der speziell für den Einsatz in Anwendungen mit hohen Frequenzen und Leistungen entwickelt wurde. Die... [mehr]

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Ein LKO-Kondensator, auch als "Leistungs-Kondensator" bekannt, ist ein Kondensator, der speziell für den Einsatz in Anwendungen mit hohen Frequenzen und Leistungen entwickelt wurde. Diese Kondensatoren werden häufig in der Leistungselektronik, in der Filtertechnik und in der Energieversorgung eingesetzt. Sie zeichnen sich durch eine hohe Kapazität, eine niedrige ESR (äquivalente Serienwiderstand) und eine hohe Spannungsfestigkeit aus. LKO-Kondensatoren sind wichtig für die Stabilität und Effizienz von Schaltungen, insbesondere in Wechselstromanwendungen.

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Kondensatoren gibt es in verschiedenen Bauformen, die jeweils für unterschiedliche Anwendungen und Anforderungen geeignet sind. Hier sind einige gängige Bauformen: 1. **Keramikkondensatoren... [mehr]

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Kondensatoren gibt es in verschiedenen Bauformen, die jeweils für unterschiedliche Anwendungen und Anforderungen geeignet sind. Hier sind einige gängige Bauformen: 1. **Keramikkondensatoren**: Diese sind klein, kostengünstig und haben eine hohe Stabilität. Sie werden häufig in Hochfrequenzanwendungen eingesetzt. 2. **Elektrolytkondensatoren**: Diese haben eine hohe Kapazität und sind polarisiert. Sie werden oft in Gleichstromanwendungen verwendet, wie z.B. in Netzteilen. 3. **Folienkondensatoren**: Diese sind robust und haben eine gute Temperatur- und Spannungsstabilität. Sie werden häufig in Audioanwendungen und zur Filterung eingesetzt. 4. **Tantal-Kondensatoren**: Diese bieten eine hohe Kapazität in einem kleinen Gehäuse und sind ebenfalls polarisiert. Sie werden oft in mobilen Geräten verwendet. 5. **Superkondensatoren**: Diese haben eine sehr hohe Kapazität und können große Energiemengen speichern. Sie werden in Anwendungen eingesetzt, die schnelle Lade- und Entladezyklen erfordern. Jede Bauform hat ihre spezifischen Eigenschaften, Vor- und Nachteile, die je nach Anwendung berücksichtigt werden sollten.