Kondensator (Physik!)

[Fisch]

Mal ne Frage zu einer Physikaufgabe, bei der ich jemandem helfen sollte. Aber da die Physik bei mir schon eine Zeitlang etwas in den Hintergrund geraten ist tat ich mich etwas schwer...

Ist ne Multiple-Choice Aufgabe:

Zwei nicht gleiche Kondensatoren (1 und 2 uF) sind in Serie geschalten und liegen an Gleichspannung.

A: Die Spannung ist bei beiden Kondensatoren gleich // -> Falsch
B: Das E-Feld ist in beiden Kondensatoren gleich // -> Falsch
C: Die Ladung ist in beinden Kondensatoren gleich // Diese Antwort soll laut Lösungen stimmen, aber kann mir jemand erklären, warum? Wenn U nicht gleich ist, d und A auch nicht (da es andere Kondensatoren sind), wie kann dann Q bei beiden Kondensatoren gleich sein?


Noch ne andere Frage:

Welche Eigensachaften einer Welle ändern beim Übergang von Luft in Glas:

A: Die Ausbreitungsrichtung ändert // Stimmt, Logisch
B: Die Ausbreitungsgeschwindigkeit ändert // Stimmt, auch logisch
C: Wie ändert sich lambda. // ???

Kann man da mit f=c/l was machen?

wie gesagt, ist lange her bei mir mit der Physik, für jede Hilfe bin ich dankbar!

Gruss

[raphael]

Ich wills mal versuchen, anschaulich zu erklären:

Zu1:
Wenn zwei Cs in Reihe geschaltet sind, dann fließt auf die Platte des ersten Kondensators nach anlegen der Betriebsspannung auf grund des verursachten Ladungsstromes die Ladungsmenge Q. Diese Ladungsmenge muß aber auf der zweiten Kondensatorplatte des ersten Cs wieder abfließen und fließt somit auf die erste Platte des zweiten Cs. Auch hier muß die gleiche Ladungsmenge auf der zweiten Platte des zweiten Cs wieder abfließen. Sobal ein stationärer Zustand erreicht ist, hast Du die von Dir beschriebene Situation: Unterschiedliche Spannungen an den Cs, kein Stromfluß, gleiche Ladung auf allen Cs.

Zu 2:
Wenn Du c in glas kennst.

Raphael

[YouGo]

Die ladung in der 2 uF kann nicht grosser sein als der ladung in der 1 uF weil sie in serie sind und durch beide kondensatoren die sebsten strom gelaufen ist.

Labda ist kleiner in Glas weil die geswindigkeit in glas kleiner ist, und die frequenz gleich bleibt.

Ich hoffe das ich dich ein bischen geholfen habe. Sagen sie es bitte wann es nicht stimmt.

Edit:
2 minuten zu spät...
grosser -> kleiner

[Fisch]

@ raphael:

zu 1: klar, hab noch gewusst, dass es irgend so ein Trick ist...

die Physikprüfungen scheinen sich über die Jahre hinweg nicht zu ändern...

zu 2:

c in Glas ist sicher kleiner als cluft. aber warum ändert sich sie Wellenlänge, während die Frequenz gleich bleibt?

[YouGo]

Die Frequenz bleibt gleich. T ( 1 / Frequenz) beibt auch gleich. In ein T (... milisekonden) macht ein foton weniger abstand weil C kleiner ist. Wellenlange (Labda) ist der abstand die ein Foton in ein T ablegt. Und die wird kleiner.

[raphael]

Nix Trick, sondern alles Grundregeln der Elektrotechnik/Physik. Man muß sich nur einmal klar machen, daß die kleinste unteilbare Einheit die Elektronenladung e ist, darus setzt sich alles zusammen und davon sind letztlich dann auch Strom und Spannung zusammen. Daher alles logisch bei diesem problem, nur eine Frage der Denkweise.

Raphael

[Frank S]

C: Die Ladung ist in beiden Kondensatoren gleich

->Ursache sind die Knotenregeln von Kirchhoff. Die Ladung, die in C1 hineinfließt, fließt auch wieder aus ihm heraus. Sie muß aalso ohne Verzweigung auch in C2 fließen, sonst würde sich am Knoten zwischen C1 und C2 Ladung anhäufen.

-> Bei ganz genauer Betrachtung ist die ladung nicht ganz gleich, da es parasitäre Kapazitäten, z.B. gegen Erde gibt. Das ist aber nur bei hohen Spannungen und kleinen kondensatoren meßbar.


Welche Eigensachaften einer Welle ändern beim Übergang von Luft in Glas:

A: Die Ausbreitungsrichtung ändert // Stimmt, Logisch
->Nur bei schiefem Eintritt, da das zuerst eintertende "Eck" zuerst seine Ausbreitungsgeschwindigkeit ändert.

C: Wie ändert sich lambda. // ???

Lambda=c/f. f=const, c=Parameter. Damit ergibt sich Lambda.

[raphael]

Sag ich doch.

Raphael

[Nuggets]

Wobei dann gilt:
c=c0/n
c0: Ausbreitungsgeschwindigkeit im Vakuum (~Luft)
c: Ausbreitungsgeschwindigkeit im Medium
n: Brechungsindex des Mediums

[kboe]

hallo fisch
ein sehr unwissenschaftlicher erklärungsversuch:

ein stromkreis ist wie ein gschlossener wasserkreislauf. die spannungsquelle ist eine pumpe. ein verbraucher ein angetriebenes schaufelrad. spannung ist der von der pumpe erzeugte druck. strom = ladung die geförderte wassermenge.

der kondensator ist eine elastische membran, die die rohrleitung unterbricht. bei wechselspannung ( vorwärts- und rückwärtslauf der pumpe ) biegt sich die membran abwechselnd mal vor, mal zurück. wechselstrom kann fließen. bei gleichstrom wird sich die membran einmal in eine richtung ausbeulen und dann wird kein wasser mehr fließen. hast du nun 2 kondensatoren ( membranen ) hintereinander wird sich die kleinere membran bis zum anschlag ausdehnen und dabei noch die wassermendge, die zur ausbeulung geführt hat in die 2. membran fließen lassen, die sich dann aber nicht bis zum anschlag beulen muß. damit hast du vor beiden membranen die gleiche wassermenge ( ladung ) aber nicht die gleiche spannung ( ausbeulung )

so erklär ich mir das halt.....

das mit der wellenlänge und der frequenz ist auch leicht: bei gleicher frequenz ändert sich die wellenlänge, wenn sich die ausbreitungsgeschwindigkeit ändert.....

[Fisch]

@ Raphael: "Daher alles logisch bei diesem problem, nur eine Frage der Denkweise."
Genau das meinte ich mit dem Trick, ist wie gesagt lange her bei mir und der Physik. Etas eingerostet, die denkweise, würde ich sagen...

@ Frank S: Das ist wohl die exakteste Erklärung, besten Dank. Du hast recht, hatte oben vergessen zu schreiben , dass die Welle schräg eintrifft.

@ Kboe: Guter Vergelich mit der Membran, ist mir nicht in den Sinn gekommen.

@ Alle: Besten Dank auf jeden Fall für die schnelle Hilfe!

Gruss

[kboe]

@fisch
ja und eine spule (drossel ) wär dann ein angetriebenes turbinenrad mit großer schwungmasse dran....

[raphael]

Wobei man zwecks absoluter Exaktheit anmerken müßte, daß die Ursache nicht die Kirchhoff-Regeln sind, sondern selbige aus den bekannten Beobachtungen abgeleitet werden können.

Raphael