Ladungs- und Energiespeicher - Versionsgeschichte

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2014-10-06T04:04:09Z

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	*[https://cast.switch.ch/vod/clips/7wq10fzp0/link_box Videoaufzeichnung]		*[https://cast.switch.ch/vod/clips/7wq10fzp0/link_box Videoaufzeichnung]
	*[http://www.youtube.com/watch?v=Tapq2TxR1o4 Kurzfassung auf Youtube]		*[http://www.youtube.com/watch?v=Tapq2TxR1o4 Kurzfassung auf Youtube]

	'''[[Physik und Systemwissenschaft in Aviatik 2014]]'''

	'''[[Physik und Systemwissenschaft in Aviatik]]'''		'''[[Physik und Systemwissenschaft in Aviatik]]'''

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2014-10-06T04:03:48Z

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	*[http://www.youtube.com/watch?v=Tapq2TxR1o4 Kurzfassung auf Youtube]		*[http://www.youtube.com/watch?v=Tapq2TxR1o4 Kurzfassung auf Youtube]

	'''[[Physik und Systemwissenschaft in Aviatik~~\|Zurück~~ ~~zum Inhalt~~]]'''		'''[[Physik und Systemwissenschaft in Aviatik 2014]]'''

			'''[[Physik und Systemwissenschaft in Aviatik]]'''

	[[Kategorie:VorAV]]		[[Kategorie:VorAV]]

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2011-11-21T06:32:55Z

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	*[[Physik - Ein systemdynamischer Zugang für die Sekundarstufe II]] Seiten 58 - 61		*[[Physik - Ein systemdynamischer Zugang für die Sekundarstufe II]] Seiten 58 - 61
	*[https://cast.switch.ch/vod/clips/7wq10fzp0/link_box Videoaufzeichnung]		*[https://cast.switch.ch/vod/clips/7wq10fzp0/link_box Videoaufzeichnung]
			*[http://www.youtube.com/watch?v=Tapq2TxR1o4 Kurzfassung auf Youtube]

	'''[[Physik und Systemwissenschaft in Aviatik\|Zurück zum Inhalt]]'''		'''[[Physik und Systemwissenschaft in Aviatik\|Zurück zum Inhalt]]'''

Thomas Rüegg: /* hydroelektrische Analogie */

2011-11-10T06:56:50Z

hydroelektrische Analogie

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	[[Bild:Hydraulischer Kondensator.png\|thumb\|hydraulischer Kondensator]] Der [[Kondensator]] speichert netto keine elektrische Ladung, weil sich die Ladung auf seinen beiden Teilen zu Null kompensiert. Das elektrische Feld, das beim Laden des Kondensators aufgebaut wird, erstreckt sich denn auch nur zwischen den beiden Metallflächen (bei neueren Kondensatoren nur über eine Oxidschicht oder eine Schicht aus wenigen Molekülen). Fliesst nun in einem der beiden Anschlüsse ein elektrischer Strom zu, geht im andern Anschluss genau der gleich starke Strom weg. Von aussen könnte man meinen, dass der elektrische Strom einfach nur so durchfliesst. Doch mit der geflossenen Ladung ''Q'' steigt auch die Spannung ''U'' über den beiden Anschlüssen (mit ''Q'' meint man immer die geflossene oder auf einem Teil des Kondensators gespeicherte Ladung).		[[Bild:Hydraulischer Kondensator.png\|thumb\|hydraulischer Kondensator]] Der [[Kondensator]] speichert netto keine elektrische Ladung, weil sich die Ladung auf seinen beiden Teilen zu Null kompensiert. Das elektrische Feld, das beim Laden des Kondensators aufgebaut wird, erstreckt sich denn auch nur zwischen den beiden Metallflächen (bei neueren Kondensatoren nur über eine Oxidschicht oder eine Schicht aus wenigen Molekülen). Fliesst nun in einem der beiden Anschlüsse ein elektrischer Strom zu, geht im andern Anschluss genau der gleich starke Strom weg. Von aussen könnte man meinen, dass der elektrische Strom einfach nur so durchfliesst. Doch mit der geflossenen Ladung ''Q'' steigt auch die Spannung ''U'' über den beiden Anschlüssen (mit ''Q'' meint man immer die geflossene oder auf einem Teil des Kondensators gespeicherte Ladung).

	Das hydraulische Analogon ist nebenstehend skizziert. Pumpt man die Flüssigkeit mit dem Volumen ''Δ V'' auf der einen Seite hinein, steigt der Druckunterschied zwischen den beiden Anschlüssen um ''Δ p''. Das Verhältnis zwischen ''Δ V'' und ''Δ p'' ist die [[Widerstand und Speicher\|hydraulische Kapazität]]. Die hydraulische Kapazität ist konstant, solange sich die Federn linear verhalten. Das Gesamtvolumen dieses hydraulischen Speichers bleibt wie die elektrische Ladung des Kondensators konstant: was auf der einen Seite hinein kommt, geht auf der andern augenblicklich wieder weg.		Das hydraulische Analogon ist nebenstehend skizziert. Pumpt man die Flüssigkeit mit dem Volumen ''ΔV'' auf der einen Seite hinein, steigt der Druckunterschied zwischen den beiden Anschlüssen um ''Δp''. Das Verhältnis zwischen ''ΔV'' und ''Δp'' ist die [[Widerstand und Speicher\|hydraulische Kapazität]]. Die hydraulische Kapazität ist konstant, solange sich die Federn linear verhalten. Das Gesamtvolumen dieses hydraulischen Speichers bleibt wie die elektrische Ladung des Kondensators konstant: was auf der einen Seite hinein kommt, geht auf der andern augenblicklich wieder weg.

	==Energiespeicher==		==Energiespeicher==

Thomas Rüegg: /* hydroelektrische Analogie */

2011-11-10T06:55:27Z

hydroelektrische Analogie

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	==hydroelektrische Analogie==		==hydroelektrische Analogie==
	[[Bild:Hydraulischer Kondensator.png\|thumb\|hydraulischer Kondensator]] Der [[Kondensator]] speichert netto keine elektrische Ladung, weil sich die Ladung auf seinen beiden Teilen zu Null kompensiert. Das elektrische Feld, das beim Laden des Kondensators aufgebaut wird, erstreckt sich denn auch nur zwischen den beiden Metallflächen (bei neueren Kondensatoren nur über eine Oxidschicht oder ~~ein~~ Schicht aus wenigen Molekülen). Fliesst nun in einem der beiden Anschlüsse ein elektrischer Strom zu, geht im andern Anschluss genau der gleich starke Strom weg. Von aussen könnte man meinen, dass der elektrische Strom einfach nur so durchfliesst. Doch mit der geflossenen Ladung ''Q'' steigt auch die Spannung ''U'' über den beiden Anschlüssen (mit ''Q'' meint man immer die geflossene oder auf einem Teil des Kondensators gespeicherte Ladung).		[[Bild:Hydraulischer Kondensator.png\|thumb\|hydraulischer Kondensator]] Der [[Kondensator]] speichert netto keine elektrische Ladung, weil sich die Ladung auf seinen beiden Teilen zu Null kompensiert. Das elektrische Feld, das beim Laden des Kondensators aufgebaut wird, erstreckt sich denn auch nur zwischen den beiden Metallflächen (bei neueren Kondensatoren nur über eine Oxidschicht oder eine Schicht aus wenigen Molekülen). Fliesst nun in einem der beiden Anschlüsse ein elektrischer Strom zu, geht im andern Anschluss genau der gleich starke Strom weg. Von aussen könnte man meinen, dass der elektrische Strom einfach nur so durchfliesst. Doch mit der geflossenen Ladung ''Q'' steigt auch die Spannung ''U'' über den beiden Anschlüssen (mit ''Q'' meint man immer die geflossene oder auf einem Teil des Kondensators gespeicherte Ladung).

	Das hydraulische Analogon ist nebenstehend skizziert. Pumpt man die Flüssigkeit mit dem Volumen ''Δ V'' auf der einen Seite hinein, steigt der Druckunterschied zwischen den beiden Anschlüssen um ''Δ p''. Das Verhältnis zwischen ''Δ V'' und ''Δ p'' ist die [[Widerstand und Speicher\|hydraulische Kapazität]]. Die hydraulische Kapazität ist konstant, solange sich die Federn linear verhalten. Das Gesamtvolumen dieses hydraulischen Speichers bleibt wie die elektrische Ladung des Kondensators konstant: was auf der einen Seite hinein kommt, geht auf der andern augenblicklich wieder weg.		Das hydraulische Analogon ist nebenstehend skizziert. Pumpt man die Flüssigkeit mit dem Volumen ''Δ V'' auf der einen Seite hinein, steigt der Druckunterschied zwischen den beiden Anschlüssen um ''Δ p''. Das Verhältnis zwischen ''Δ V'' und ''Δ p'' ist die [[Widerstand und Speicher\|hydraulische Kapazität]]. Die hydraulische Kapazität ist konstant, solange sich die Federn linear verhalten. Das Gesamtvolumen dieses hydraulischen Speichers bleibt wie die elektrische Ladung des Kondensators konstant: was auf der einen Seite hinein kommt, geht auf der andern augenblicklich wieder weg.

Admin: /* Materialien */

2009-11-24T10:42:39Z

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← Nächstältere Version		Version vom 24. November 2009, 10:42 Uhr
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	*[https://home.zhaw.ch/~mau/Lehre/Skript/ElektrizitaetT.pdf Skript] Seiten 6 und 8		*[https://home.zhaw.ch/~mau/Lehre/Skript/ElektrizitaetT.pdf Skript] Seiten 6 und 8
	*[[Physik - Ein systemdynamischer Zugang für die Sekundarstufe II]] Seiten 58 - 61		*[[Physik - Ein systemdynamischer Zugang für die Sekundarstufe II]] Seiten 58 - 61
			*[https://cast.switch.ch/vod/clips/7wq10fzp0/link_box Videoaufzeichnung]

	'''[[Physik und Systemwissenschaft in Aviatik\|Zurück zum Inhalt]]'''		'''[[Physik und Systemwissenschaft in Aviatik\|Zurück zum Inhalt]]'''

Thomas Rüegg: /* RC-Glied */

2009-07-16T06:58:30Z

RC-Glied

← Nächstältere Version		Version vom 16. Juli 2009, 06:58 Uhr
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	*Potenzial treibt den Strom entsprechend des Widerstandes		*Potenzial treibt den Strom entsprechend des Widerstandes
	*Leistung und Energie als zweite Ebene (Buchhaltung) hinzufügen		*Leistung und Energie als zweite Ebene (Buchhaltung) hinzufügen
	Die Gleichungen für dieses System findet man im Fenster ''Equations" von BerkeleyMadonna. Lässt man Beschreibung die Energiebetrachtung weg, kann der Rest in eine einzige Gleichung umgeformt werden		Die Gleichungen für dieses System findet man im Fenster ''"Equations"'' von BerkeleyMadonna. Lässt man für die Beschreibung die Energiebetrachtung weg, kann der Rest in eine einzige Gleichung umgeformt werden

	:<math>U+RC\dot U=0</math>		:<math>U+RC\dot U=0</math>

Thomas Rüegg: /* Kondensatoren */

2009-07-16T06:48:56Z

Kondensatoren

← Nächstältere Version		Version vom 16. Juli 2009, 06:48 Uhr
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	:<math>\varepsilon=\varepsilon_r\varepsilon_0</math>		:<math>\varepsilon=\varepsilon_r\varepsilon_0</math>

	Diese Konstruktion mit elektrischer Feldkonstante, Dielektrizitätszahl und Dielektrizitätskonstante mag etwas kompliziert tönen, hat aber den Vorteil, dass die [[kapazitives Gesetz\|Kapazitäten]] der [[Kondensator]]en einfach zu berechnen ~~ist~~. Man nimmt die im Vakuum berechnete Kapazität und schreibt statt ''ε<sub>0</sub>'' einfach nur ''ε''. So lautet die Formel für den Kugelkondensator mit Dielektrikum		Diese Konstruktion mit elektrischer Feldkonstante, Dielektrizitätszahl und Dielektrizitätskonstante mag etwas kompliziert tönen, hat aber den Vorteil, dass die [[kapazitives Gesetz\|Kapazitäten]] der [[Kondensator]]en einfach zu berechnen sind. Man nimmt die im Vakuum berechnete Kapazität und schreibt statt ''ε<sub>0</sub>'' einfach nur ''ε''. So lautet die Formel für den Kugelkondensator mit Dielektrikum

	:<math>C=4\pi\varepsilon\frac{r_2r_1}{r_2-r_1}</math>		:<math>C=4\pi\varepsilon\frac{r_2r_1}{r_2-r_1}</math>

Thomas Rüegg: /* Kondensatoren */

2009-07-16T06:46:39Z

Kondensatoren

← Nächstältere Version		Version vom 16. Juli 2009, 06:46 Uhr
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	==Kondensatoren==		==Kondensatoren==
	Umhüllt man eine elektrisch geladene Metallkugel mit einer zweiten, die geerdet ist, ~~fliess~~ von der zweiten Kugel gleich viel Ladung weg, wie auf der ersten gespeichert ist. Dieses Phänomen, [[Influenz]] genannt, führt dazu, dass ausserhalb der beiden Kugeln kein elektrisches Feld mehr nachzuweisen ist. Mit der zweiten Kugelschale, Abschirmung genannt, erreicht man zwei Dinge: erstens stört das eingeschlossene Feld keine andern Systeme im Aussenraum und zweitens wird das elektrische Feld räumlich begrenzt, was die Kapazität beträchtlich erhöht.		Umhüllt man eine elektrisch geladene Metallkugel mit einer zweiten, die geerdet ist, fliesst von der zweiten Kugel gleich viel Ladung weg, wie auf der ersten gespeichert ist. Dieses Phänomen, [[Influenz]] genannt, führt dazu, dass ausserhalb der beiden Kugeln kein elektrisches Feld mehr nachzuweisen ist. Mit der zweiten Kugelschale, Abschirmung genannt, erreicht man zwei Dinge: erstens stört das eingeschlossene Feld keine andern Systeme im Aussenraum und zweitens wird das elektrische Feld räumlich begrenzt, was die Kapazität beträchtlich erhöht.

	Die Kapazität eines Kugelkondensators (zwei konzentrische Kugeln mit je einem Anschluss) ist gleich		Die Kapazität eines Kugelkondensators (zwei konzentrische Kugeln mit je einem Anschluss) ist gleich

Thomas Rüegg: /* Kondensatoren */

2009-07-16T06:46:16Z

Kondensatoren

← Nächstältere Version		Version vom 16. Juli 2009, 06:46 Uhr
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	==Kondensatoren==		==Kondensatoren==
	Umhüllt man eine elektrisch geladene Metallkugel mit einer zweiten, die geerdet ist, fliess von der zweiten Kugel gleich viel Ladung weg, wie auf der ersten gespeichert ist. Dieses Phänomen, [[Influenz]] genannt, führt dazu, dass ausserhalb der beiden Kugeln kein elektrisches Feld mehr nachzuweisen ist. Mit der ~~zwiten~~ Kugelschale, Abschirmung genannt, erreicht man zwei Dinge: erstens stört das eingeschlossene Feld keine andern Systeme im Aussenraum und zweitens wird das elektrische Feld räumlich begrenzt, was die Kapazität beträchtlich erhöht.		Umhüllt man eine elektrisch geladene Metallkugel mit einer zweiten, die geerdet ist, fliess von der zweiten Kugel gleich viel Ladung weg, wie auf der ersten gespeichert ist. Dieses Phänomen, [[Influenz]] genannt, führt dazu, dass ausserhalb der beiden Kugeln kein elektrisches Feld mehr nachzuweisen ist. Mit der zweiten Kugelschale, Abschirmung genannt, erreicht man zwei Dinge: erstens stört das eingeschlossene Feld keine andern Systeme im Aussenraum und zweitens wird das elektrische Feld räumlich begrenzt, was die Kapazität beträchtlich erhöht.

	Die Kapazität eines Kugelkondensators (zwei konzentrische Kugeln mit je einem Anschluss) ist gleich		Die Kapazität eines Kugelkondensators (zwei konzentrische Kugeln mit je einem Anschluss) ist gleich