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Frage zur Berechnung des Entladestroms eines Kondensators
Ich brüte gerade vor einer Übungsaufgabe in Analogtechnik und verstehe nicht ganz was mein Prof genau will:
Ich hab eine Schaltung bei der ein Kondensator zunächst durch einen Rechteck-Puls aufgeladen wird und anschließend über einen Widerstand eine gewisse Zeit entladen wird bis wieder der nächste Reckteck-Puls kommt. (Sägezahngenerator)
-> Schaltung & Entladekurve im Anhang (beides in der Aufgabe vorgegeben)
Der Serien-Widerstand R3 über den der Kondensator entladen wird hat 1,14 kOhm.
Jetzt wird hier folgendes gefragt:
"Wie groß ist der Kollektorstrom des Transistors T1 in der Entladephase?"
Nun mein Problem:
Nach meinem Verständnis ändert sich der Strom durch diesen Widerstand R3 doch kontinuierlich, weil sich ja auch die Spannung am Kondensator ändert. (wird ja entladen)
Wie soll ich hier also eine Angabe über den Kollektorstrom "in der Entladephase" machen?
Zu einem bestimmten Zeitpunkt - ja, das geht, da ich die Entladekurve ja vorliegen habe. Aber allgemein "in der Entladephase" einen einzelnen Wert angeben? :-s
Das das ganze über Transistoren läuft dürfte an sich ja egal sein für die Berechnung oder Interpretation, denn über die Transistoren werden in der Aufgabe keinerlei Angaben gemacht. (EDIT: Das in dem unten gezeigten Schaltplan "BC547"-er Transistoren eingezeichnet sind hat nichts zu sagen. Ich hab die Schaltung in Multisim nachgebaut um sie hier reinzustellen. In der Aufgabe steht keine Typbezeichnung da.)
Ich sehe die deshalb einfach als perfekte Schalter.
Das Feld in dem man das Ergebnis "Ic=" eintragen soll ist sehr kurz, d.h. es wird auf jeden Fall ein einzelner Wert erwartet und kein Ausdruck etwa einer Differenzialgleichung.
Ich bin irritiert.
Kann mir jemand einen Tipp geben wo ich hier einen Denkfehler mache?
Gruß,
Cairol
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Doch ich seh das genauso.
Der Ko entlädt sich, über den Transistor und R3, d.h. der Strom ist eigentlich nicht konstant.
Aber ich hack das ganze mal hier in LTSpice und guck was der sagt.
//Edit :
So ich hab was gegessen und Spice hat gesprochen.
Ich hab einen 1ms Puls mit 75hz eingestellt.
Die grüne Kurve ist die Spannung am Rechteckgenerator gegen Masse.
Blau ist die Spannung am Kondensator gegen Masse und rot schließlich der Strom.
Der strom scheint in konstant zu sein.
Das er es nicht ist sieht man wenn nach 5 Pulsen der Generator abschaltet.
Aber da die Entladekurve sehr eine sehr steile Zerfallsfunktion ist, ist die Stromstärkenänderung zunächst mal über mehrere Periodendauern annähernd 0.
D.h. über eine Periodendauer kann der Strom als näherungsweise konstant betrachtet werden.
Man könnte auch mal ausrechnen was die maximale Stromstärkenänderung, innerhalb einer Periode ist, aber dafür bin ich jetzt zu faul.
Alle Angaben ohne Gewähr mit 12Klasse-Oberstufenphysik erarbeitet. ;-)
Sebastian
