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Kondensator Trouble
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NAsh
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Anmeldungsdatum: 04.12.2007
Beiträge: 2

BeitragVerfasst am: 04 Dez 2007 - 15:53:47    Titel: Kondensator Trouble

Hallo Leute.

Eigendlich komme ich mit dem Bauteil an sich ganz gut zurecht. Jetzt hatte ich nur in einer Prüfung einer Aufgabe, die mich zur Verzweiflung gebracht hat und ich die Lösung immer noch nicht weis. Das wurmt mich! Die Lösung soll eigendlich ganz einfach sein aber irgendwie bin ich dabei überfordert^^

Die Aufgabe: Ein Plattenkondensator mit Luft als Dielektrikum und d = 5mm Plattenabstand liegt an U=100 V an.

Wie groß darf d1 zwischen die Platte geschoben werden (Isolierstoffplatte mit E(epsilon) = 5) höchstens sein, damit die elektrische Feldstärke im verbleibenden Luftraum nicht größer als E2= 5000 V/m wird?

-Anmerkung- Dielektrikum füllt den gesamten Querschnitt des Kondensators aus!

Mein Gedankengang:
1.)Das E-Feld des Gesamten KOndensators ist im zweiten Fall genau so groß wie im ersten Fall, da der Kondensator an der Spannungsquelle bleibt. Also E = U/d = 20 kV/m

2.)Weiterhin gilt, das die elektrische Feldstärke an der Grenzfläche springt also in Luft und Dielektrikum ander Feldstärken auftreten.

3.)Die Verscheibungsdichte D ist allerdings bei beiden Volumen gleich.

4.)Das Dielektrikum muss den Anteil der Elktrischen Feldstärke kompensieren, sodass in dem Luftbereich(En1) nur noch 5 kV/m herschen.
->En2 = 15 kv/m !??

5.)Die gesuchte Größe d wird über den Zusammenhang d = U/En2 ermittelt

Meine Rechenschritte:

Ich habe einmal über D1 = D2 gefolgert:

En2 = Ena/Epsylon = 5kV/m/ 5 = 1kV

daraus ergäbe sich ein dn2 von 0,1m (d=U/E) was natürlcih nicht möglich ist, da der Abstand d1 ja nur 5mm sind. Das Problem sehe ich hierbei bei der Spannung. Wir haben ja quasi eine Reihenschaltung vorliegen und da würden sich die Spannungen ja aufteilen.

Wie kriege ich also U aus der Geschichte raus? Und vlt hat jemand einen Tip zum Lösen der Aufgabe.

Wäre sehr dankbar.

Gruß
isi1
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Anmeldungsdatum: 10.08.2006
Beiträge: 7361
Wohnort: München

BeitragVerfasst am: 05 Dez 2007 - 09:09:00    Titel:

Ist doch klar, NAsh,
falsche Aufgabenstellung - es geht so nicht. Darfst Du vielleicht d erhöhen?
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