Grundlagen elektrischer Schaltungen und des Elektromagnetismus
An einen ungeladenen Kondensator wird über einen Widerstand R eine Gleichspannung E angelegt. Welche Aussage über den Zustand des Kondensators unmittelbar nach dem Anlegen ist richtig?
- ADie Spannung an ihm beträgt E, und es fließt kein Strom
- BDie Spannung an ihm beträgt 0; er verhält sich wie ein Kurzschluss, und es fließt der Strom E/R
- CDie Spannung an ihm beträgt E/2; er teilt sich die Spannung je zur Hälfte mit dem Widerstand
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Antwort: B. Die Spannung an ihm beträgt 0; er verhält sich wie ein Kurzschluss, und es fließt der Strom E/R
Die Spannung eines Kondensators wird durch die gespeicherte Ladung bestimmt (V = Q/C). Bei endlichem Strom kann sich die Ladung nicht sprunghaft ändern, also auch die Spannung nicht. Unmittelbar nach dem Anlegen ist die Spannung daher noch 0, der Kondensator verhält sich wie ein Kurzschluss, und der Strom beträgt E/R. Danach nähert sich die Spannung mit der Zeitkonstante RC dem Wert E; nach ausreichend langer Zeit ist der Strom 0, und der Kondensator wirkt wie ein Leerlauf.
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