MUSTERLÖSUNG - Fachgebiet Hochspannungstechnik

Sofern Sie die beiden vorherigen Teilaufgaben nicht lösen konnten, so verwenden Sie im Folgenden
*
bitte C
ges
= 200 pF.
2C
(1 Punkt)
Berechnen Sie die Energie, die im eben beschriebenen Fall im Kondensatornetzwerk gespeichert ist.
Gespeicherte Energie:
1 2 1 2
W Cges U1
300 pF 10 kV 15 mJ
2 2
* 1 * 2 1 2
W Cges U1
200 pF 10 kV 10 mJ
2 2
2D
(3 Punkte)
Elektronische Steuergeräte, die in einem Automobil verbaut werden, müssen gegen elektrostatische
Aufladungen geschützt sein. Der Eingang eines solchen Steuergeräts ist daher mit einem
Schutzkondensator C ESD = 60 nF geschützt (ESD = electrostatic discharge). Nach dem Human-
Body-Model kann der Student als RC-Glied angenommen werden (siehe folgende Abbildung).
Berechnen Sie die Spannung U ESD , die nach Ende des Umladevorgangs an dem Schutzkondensator
C ESD anliegt, wenn es zu einer vollständigen Entladung in den Eingang des Steuergerätes kommt.
Ansatz: Ladungserhaltung
Q vorher = Q nachher
U C Q Q U C
1 ges ges ESD ESD ESD
U
ESD
U
C
1 ges
C
ESD
10kV 300 pF
60nF
50 V
*
U
* 1Cges
10 kV 200pF 100
U
ESD
V 33 , 33V
C 60 nF 3
ESD
Fachbereich 18 | Fachgebiet Hochspannungstechnik | 29.09.2011 12