Lösung zu RC-Glied

1. Die Kondensatorladung (Kapazität mal Spannung; im Flüssigkeitsbild: Grundfläche mal Höhe) beträgt 6 μF * 400 V = 2.4 mC. Der Kondensator speichert (Ladung mal mittlere Spannung beim Ladeprozess; im Flüssigkeitsbild: Menge mal mittlere Pumphöhe) 2.4 mC * 200 V = 0.48 J Energie.
2. Die Spannung ist bei einer Ladung von 100 μC auf 100 μC / 6 μF = 16.67 V gesunken. Die Zeitkonstante (τ = RC) beträgt 220 Ω * 6 μF = 1.32 ms. Löst man die Spannungs-Zeit-Funktion für das Entladen eines Kondensators nach der Zeit auf, erhält man [math]t=\tau \ln{\frac{U_a}{U}}=1.32 ms \ln{\frac{400 V}{16.67 V}} = 4.19 ms[/math].
3. Die elektrische Stromstärke ist gleich dem Quotienten aus Spannung und Widerstand, also gleich 16.67 V / 220 Ω = 75.8 mA.
4. Die Leistung über dem Widerstand ist gleich Spannung mal Stromstärke, also gleich 16.67 V * 75.8 mA = (16.67 V)²/220 Ω = 1.26 W.

Aufgabe