Efter hur lång tid har 90% av energi omvandlats till värme? (Fysik/Universitet)

Jag vet inte om jag kan hjälpa, men bifoga hela frågan, så får jag se. Just nu ser man bara en bråkdel av uppgiften.

Det ser ut som att uppgiften ser ut att handla om en uppladdad kondensator som laddas ur genom en resistor.

JohanF skrev:
Jag vet inte om jag kan hjälpa, men bifoga hela frågan, så får jag se. Just nu ser man bara en bråkdel av uppgiften.

Det ser ut som att uppgiften ser ut att handla om en uppladdad kondensator som laddas ur genom en resistor.

Jag lyckades räkna ut tidskonstanten. Sen vet jag ej mer.

Du verkar redan ha räknat fram ett C och ett R, och därmed en urladdningstidskonstant. Eller hur?

Energin i en kondensator är $E = \frac{C U^{2}}{2}$ Det har du väl utnyttjat i a, eller hur?

Vilken spänning ska det vara över kondesatorn när bara 10% av dess energi finns kvar? (Dvs 90% av energin har blivit värme i resustorn). Kommer du vidare?

JohanF skrev:
Du verkar redan ha räknat fram ett C och ett R, och därmed en urladdningstidskonstant. Eller hur?

Energin i en kondensator är $E = \frac{C U^{2}}{2}$ Det har du väl utnyttjat i a, eller hur?

Vilken spänning ska det vara över kondesatorn när bara 10% av dess energi finns kvar? (Dvs 90% av energin har blivit värme i resustorn). Kommer du vidare?

Ja precis. Hm då blir det väl 0,10*U vilket ger oss 0,10*9= 0,9 V

destiny99 skrev:
JohanF skrev:
Du verkar redan ha räknat fram ett C och ett R, och därmed en urladdningstidskonstant. Eller hur?

Energin i en kondensator är $E = \frac{C U^{2}}{2}$ Det har du väl utnyttjat i a, eller hur?

Vilken spänning ska det vara över kondesatorn när bara 10% av dess energi finns kvar? (Dvs 90% av energin har blivit värme i resustorn). Kommer du vidare?

Ja precis. Hm då blir det väl 0,10*U vilket ger oss 0,10*9= 0,9 V

Nej. 10% av E är _inte_ samma sak som 10% av U. Titta på formeln.

JohanF skrev:
destiny99 skrev:
JohanF skrev:
Du verkar redan ha räknat fram ett C och ett R, och därmed en urladdningstidskonstant. Eller hur?

Energin i en kondensator är $E = \frac{C U^{2}}{2}$ Det har du väl utnyttjat i a, eller hur?

Vilken spänning ska det vara över kondesatorn när bara 10% av dess energi finns kvar? (Dvs 90% av energin har blivit värme i resustorn). Kommer du vidare?

Ja precis. Hm då blir det väl 0,10*U vilket ger oss 0,10*9= 0,9 V

Nej. 10% av E är _inte_ samma sak som 10% av U. Titta på formeln.

Aha 10% av energin 10*10^-9. Det blir ju 0,9*10*10^-9 J. Formeln är ju E= U^2*C/2

destiny99 skrev:
JohanF skrev:
destiny99 skrev:
JohanF skrev:
Du verkar redan ha räknat fram ett C och ett R, och därmed en urladdningstidskonstant. Eller hur?

Energin i en kondensator är $E = \frac{C U^{2}}{2}$ Det har du väl utnyttjat i a, eller hur?

Vilken spänning ska det vara över kondesatorn när bara 10% av dess energi finns kvar? (Dvs 90% av energin har blivit värme i resustorn). Kommer du vidare?

Ja precis. Hm då blir det väl 0,10*U vilket ger oss 0,10*9= 0,9 V

Nej. 10% av E är _inte_ samma sak som 10% av U. Titta på formeln.

Aha 10% av energin 10*10^-9. Det blir ju 0,9*10*10^-9 J. Formeln är ju E= U^2*C/2

Ja, och vilken spänning motsvarar det?

JohanF skrev:
destiny99 skrev:
JohanF skrev:
destiny99 skrev:
JohanF skrev:
Du verkar redan ha räknat fram ett C och ett R, och därmed en urladdningstidskonstant. Eller hur?

Energin i en kondensator är $E = \frac{C U^{2}}{2}$ Det har du väl utnyttjat i a, eller hur?

Vilken spänning ska det vara över kondesatorn när bara 10% av dess energi finns kvar? (Dvs 90% av energin har blivit värme i resustorn). Kommer du vidare?

Ja precis. Hm då blir det väl 0,10*U vilket ger oss 0,10*9= 0,9 V

Nej. 10% av E är _inte_ samma sak som 10% av U. Titta på formeln.

Aha 10% av energin 10*10^-9. Det blir ju 0,9*10*10^-9 J. Formeln är ju E= U^2*C/2

Ja, och vilken spänning motsvarar det?

Ja den spänningen kan man räkna ut enligt W=1/2CU^2. Jag fick det till att U= 8,538.. V

Men jag vet ej om vi räknade ut U0 eller U(t) eftersom vi behöver båda för att lösa ut tiden tänker jag.

Försökte lösa ut t mha formeln U(t)=U0e^-t/RC genom att stoppa in allt vi har men det är ej rätt enligt facit..

Det gick lite snabbt igårkväll. t0-värdet för energin i kondensatorn är 10nJ. Då 90% av energin omvandlats till värme, finns 10% av energin kvar i kondensatorn, dvs 1nJ.

Om 10nJ motsvarade en kondensatorspänning på 9V, så motsvarar 1nJ en kondensatorspänning på 2.85V.

Hur lång tid tar det för kondensatorn att laddas ur från 9V till 2.85V, med den tidskonstant du hade räknat fram?

Är du med på hur jag tänker?

JohanF skrev:
Det gick lite snabbt igårkväll. t0-värdet för energin i kondensatorn är 10nJ. Då 90% av energin omvandlats till värme, finns 10% av energin kvar i kondensatorn, dvs 1nJ.

Om 10nJ motsvarade en kondensatorspänning på 9V, så motsvarar 1nJ en kondensatorspänning på 2.85V.

Hur lång tid tar det för kondensatorn att laddas ur från 9V till 2.85V, med den tidskonstant du hade räknat fram?

Är du med på hur jag tänker?

Tyvärr är jag ej med. Som du säger det går väldigt snabbt, så ta en sak i taget tack.

Ingen fara. Vi tar det från början. Jag uppfattade igår att du hade räknat fram en tidskonstant, vilken slags tidskonstant räknade du fram?

JohanF skrev:
Ingen fara. Vi tar det från början. Jag uppfattade igår att du hade räknat fram en tidskonstant, vilken slags tidskonstant räknade du fram?

RC räknade jag ut och fick 1,28856*10^-4 s

Ok, det betyder att du utifrån information i uppgiftens text, räknade fram R och C, eller hur? Dessa R och C ligger parallellt med varandra, vilket innebär att R'et ger en sluten strömkrets som hela tiden laddar ur C'et. Men eftersom 9V-batteriet är anslutet över kondensatorn, så kommer batteriet att i sin tur ladda upp och hålla kondensatorspänningen till 9V, vilket motsvarar en lagrad energi i kondensatorn på 10nJ. När plötsligt batteriet tas bort har du kvar din RC-krets som är uppladdad till 9V. Urladdning kommer att ske med den tidskonstant du räknade fram.

Är du med?

JohanF skrev:
Ok, det betyder att du utifrån information i uppgiftens text, räknade fram R och C, eller hur? Dessa R och C ligger parallellt med varandra, vilket innebär att R'et ger en sluten strömkrets som hela tiden laddar ur C'et. Men eftersom 9V-batteriet är anslutet över kondensatorn, så kommer batteriet att i sin tur ladda upp och hålla kondensatorspänningen till 9V, vilket motsvarar en lagrad energi i kondensatorn på 10nJ. När plötsligt batteriet tas bort har du kvar din RC-krets som är uppladdad till 9V. Urladdning kommer att ske med den tidskonstant du räknade fram.

Är du med?

Ja. Lyckades lösa uppgiften nu! Tack.