Grundlagen elektrischer Schaltungen und des Elektromagnetismus
An einen ungeladenen Kondensator C = 10 µF wird über einen Widerstand R = 10 kΩ eine Gleichspannung angelegt. Welcher Wert liegt der Zeit am nächsten, bis die Kondensatorspannung 50 % ihres Endwerts erreicht?
- A50 ms
- BEtwa 69 ms
- C100 ms
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Antwort: B. Etwa 69 ms
Die Zeitkonstante ist τ = RC = 10×10³ Ω × 10×10⁻⁶ F = 0,1 s. Die Ladespannung ist v = E(1 − e^(−t/τ)); v = 0,5E gilt also bei e^(−t/τ) = 0,5, d. h. bei t = τ ln 2 ≈ 0,693 × 0,1 s ≈ 69 ms. 100 ms ist die Zeitkonstante τ selbst; zu diesem Zeitpunkt hat die Spannung etwa 63 % des Endwerts erreicht. Die Spannung steigt nicht proportional zur Zeit, daher ergibt die halbe Zeit τ nicht die halbe Spannung.
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