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Wenn der eine Kondensator mit beiden Polen mit dem anderen Kondensator verbunden wird handelt es sich um eine Parallelschaltung.
Bei einer Parallelschaltung ist über jedem Zweig die Spannung gleich. Schaltest du in einem Stromkreis zwei Widerstände parallel fällt über jedem Widerstand die gleiche Spannung ab.
Deine Rechnung bzw. Formel ist absolut richtig, und da du ja jetzt weißt das bei einer Parallelschaltung die Spannungen gleich sind kannst du
\(U_1=U_2=4\mathrm{V}\)
einsetzen. Du solltest dann auf \(4\mu\mathrm{F}\) kommen. (Warum schreibst du eigentlich in deiner Rechnung dann \(2.1\mu\mathrm{F}\)?)
Das Ergebnis kommt auch heraus, wenn du die Schaltung simulierst.
Hier die Ausgangssituation: Kondensator 1 ist mit der Batterie verbunden und somit auf \(12\mathrm{V}\) geladen. Kondensator 2 (links) ist noch getrennt und somit ungeladen.
Jetzt trennen wir die Spannungsquelle und verbinden die beieden Kondensatoren miteinander:
Die Ladung verteilt sich, beide Kondensatoren haben eine Spannung von \(4\mathrm{V}\)
(Die Widerstände kannst du dir überall wegdenken, die benötigt man nur in der Simulation damit der Strom nicht unendlich groß wird)
Physikalisch findet eine Umverteilung der Ladung statt. Am Anfang hast du auf dem einen Kondensator sehr viel Ladung, auf dem anderen keine. Wenn du jetzt die beiden Kondensatoren verbindest möchten sich die Ladungsträger gleichmäßig verteilen, sodass sie soweit wie möglich vom Nachbarladungsträger entfernt sind (denn sie stoßen sich ja ab). Da der eine Kondensator aber eine größere Kapazität hat sammeln sich hier auch mehr Ladungsträger, denn hier ist einfach mehr Platz.
Vielleicht hilft die Analogie mit Wasser:
Stell dir vor du hast zwei Wasserbecken nebeneinander. Das eine ist voll mit Wasser (hohe Spannung), das andere ist leer. Dafür hat das leere aber eine größere Fläche (höhere Kapazität). Jetzt verbindest du die beiden Becken. Das Wasser fließt ab, bis sich ein gemeinsamer Wasserspiegel eingestellt hat (gleiche Spannung beider Kondensatoren). Da das eine Becken aber eine größere Fläche hat hält es auch mehr Wasser (auf dem Kondensator mit der höheren Kapazität sind mehr Ladungsträger).
Bei einer Parallelschaltung ist über jedem Zweig die Spannung gleich. Schaltest du in einem Stromkreis zwei Widerstände parallel fällt über jedem Widerstand die gleiche Spannung ab.
Deine Rechnung bzw. Formel ist absolut richtig, und da du ja jetzt weißt das bei einer Parallelschaltung die Spannungen gleich sind kannst du
\(U_1=U_2=4\mathrm{V}\)
einsetzen. Du solltest dann auf \(4\mu\mathrm{F}\) kommen. (Warum schreibst du eigentlich in deiner Rechnung dann \(2.1\mu\mathrm{F}\)?)
Das Ergebnis kommt auch heraus, wenn du die Schaltung simulierst.
Hier die Ausgangssituation: Kondensator 1 ist mit der Batterie verbunden und somit auf \(12\mathrm{V}\) geladen. Kondensator 2 (links) ist noch getrennt und somit ungeladen.
Jetzt trennen wir die Spannungsquelle und verbinden die beieden Kondensatoren miteinander:
Die Ladung verteilt sich, beide Kondensatoren haben eine Spannung von \(4\mathrm{V}\)
(Die Widerstände kannst du dir überall wegdenken, die benötigt man nur in der Simulation damit der Strom nicht unendlich groß wird)
Physikalisch findet eine Umverteilung der Ladung statt. Am Anfang hast du auf dem einen Kondensator sehr viel Ladung, auf dem anderen keine. Wenn du jetzt die beiden Kondensatoren verbindest möchten sich die Ladungsträger gleichmäßig verteilen, sodass sie soweit wie möglich vom Nachbarladungsträger entfernt sind (denn sie stoßen sich ja ab). Da der eine Kondensator aber eine größere Kapazität hat sammeln sich hier auch mehr Ladungsträger, denn hier ist einfach mehr Platz.
Vielleicht hilft die Analogie mit Wasser:
Stell dir vor du hast zwei Wasserbecken nebeneinander. Das eine ist voll mit Wasser (hohe Spannung), das andere ist leer. Dafür hat das leere aber eine größere Fläche (höhere Kapazität). Jetzt verbindest du die beiden Becken. Das Wasser fließt ab, bis sich ein gemeinsamer Wasserspiegel eingestellt hat (gleiche Spannung beider Kondensatoren). Da das eine Becken aber eine größere Fläche hat hält es auch mehr Wasser (auf dem Kondensator mit der höheren Kapazität sind mehr Ladungsträger).
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vetox
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(die 2.1 sind nur einTippfehler) Für mich ist es immer noch etwas abstrakt, aber die Schaltbilder und die Analogie mit dem Wasser helfen doch sehr. Nochmals danke, du hast mir sehr weitergeholfen! ─ user16e32d 22.04.2021 um 11:08