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Koaxiale Anordnung
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Raymond Bullion
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Anmeldungsdatum: 02.11.2013
Beiträge: 74

BeitragVerfasst am: 04 Jul 2017 - 20:06:36    Titel: Koaxiale Anordnung

Good evening.

Die Aufgabe befindet sich in der Zeile darunter:


Der Text scheint ein paar Copy & Paste - Fehler zu haben, d.h. die erste Hürde war zu erkennen wie es gemeint ist. Denke, dass der Innenradius einfach 10mm sein soll und der Außenradius entsprechend 25mm ist? Oder was meint Ihr dazu?

Hier habe ich meine Lösung hinzugefügt:


Ich bin mir eigentlich nur bei der ersten Teilaufgabe unsicher. Da weiß ich nicht ob ich die Spannung richtig berechnet habe. Man kennt ja den Zusammenhang, dass ist. Aber wir hätten dann keine Spannung gegeben, daher müsste doch meine Lösung stimmen, sofern ich mich nicht verrechnet habe?

Merci und liebe Grüße Ray
GvC
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Anmeldungsdatum: 16.02.2009
Beiträge: 3462

BeitragVerfasst am: 05 Jul 2017 - 11:01:07    Titel:

Raymond Bullion hat folgendes geschrieben:
Denke, dass der Innenradius einfach 10mm sein soll und der Außenradius entsprechend 25mm ist?


Genauso steht es in der Aufgabenstellung. Zeichne Dir die Anordnung entsprechend Aufgabenstellung mal auf und berücksichtige dabei, das die Rohre realistischerweise eine gewisse Wanddicke haben, die aus elektrischer Sicht zwar irrelevant ist, die Formulierung in der Ausgabenstellung aber so, wie sie da steht, notwendig macht.

Ansonsten ist alles richtig, wenn auch ein bisschen umständlich gerechnet.

Eine wirkliche Kritik richtet sich an den Aufgabensteller. Bei 4kV/mm ist die Durchschlagfestigkeit von Luft (3kV/mm) bereits überschritten, so dass am Innenradius ab 3kV/mm Teilentladungen entstehen, die noch vor Erreichen der Maximalspannung unter Umständen zum vollständigen Durchschlag führen können.
Raymond Bullion
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Anmeldungsdatum: 02.11.2013
Beiträge: 74

BeitragVerfasst am: 05 Jul 2017 - 21:12:24    Titel:

GvC hat folgendes geschrieben:
Zeichne Dir die Anordnung entsprechend Aufgabenstellung mal auf und berücksichtige dabei, das die Rohre realistischerweise eine gewisse Wanddicke haben, die aus elektrischer Sicht zwar irrelevant ist, die Formulierung in der Ausgabenstellung aber so, wie sie da steht, notwendig macht.

Bonjour. Wanddicke? Wie ist das gemeint.

Merci für die Überprüfung,

Ray
GvC
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Anmeldungsdatum: 16.02.2009
Beiträge: 3462

BeitragVerfasst am: 05 Jul 2017 - 23:25:39    Titel:

Raymond Bullion hat folgendes geschrieben:
Wanddicke? Wie ist das gemeint.


So:


Elektrisch relevant ist der Bereich zwischen ri (= Außenradius des inneren Rohres) und ra (= Innenradius des Außenleiters). Genau so steht es in der Aufgabenstellung.
Progressive
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Anmeldungsdatum: 30.09.2006
Beiträge: 3976

BeitragVerfasst am: 07 Dez 2017 - 19:33:15    Titel:

Ich hab schon eine ganze Weile nicht mehr integrieren müssen.. wie kommt man denn von



auf



?
GvC
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Anmeldungsdatum: 16.02.2009
Beiträge: 3462

BeitragVerfasst am: 07 Dez 2017 - 20:06:59    Titel:

Progressive hat folgendes geschrieben:
Ich hab schon eine ganze Weile nicht mehr integrieren müssen.. wie kommt man denn von

...


Das Minuszeichen ist schon mal falsch. Wie kommst Du darauf? Vieleicht ist es ja das, was Dir Probleme bereitet.

Progressive hat folgendes geschrieben:
... auf



?


Laut Gaußschem Flusssatz ist die Feldstärke in der Umgebung eines geladenen Zylinders



Daraus folgt (als Merkposten für später)



Die Spannung zwischen Innen- und Außenzylinder ist dann



Für den Ausdruck vor dem Logarithmus kannst Du E*r einsetzen (siene Merkposten weiter oben):



Umstellen nach E ergibt

Progressive
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Anmeldungsdatum: 30.09.2006
Beiträge: 3976

BeitragVerfasst am: 08 Dez 2017 - 09:00:38    Titel:

Super, danke! An dem Vorzeichen lag es nicht, vielmehr kannte ich den "feststehenden" Ausdruck für einen geladenen Zylinder nicht.

Das Vorzeichen selbst kam allerdings von dem TE auf seinem Blatt Very Happy
GvC
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Anmeldungsdatum: 16.02.2009
Beiträge: 3462

BeitragVerfasst am: 08 Dez 2017 - 09:48:59    Titel:

Progressive hat folgendes geschrieben:
vielmehr kannte ich den "feststehenden" Ausdruck für einen geladenen Zylinder nicht.


Was meinst Du damit, und was hat das mit dem Integrieren zu tun?
Jens Blume
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Anmeldungsdatum: 14.02.2009
Beiträge: 448

BeitragVerfasst am: 08 Dez 2017 - 18:51:17    Titel:

GvC hat folgendes geschrieben:
...
Das Minuszeichen ist schon mal falsch. Wie kommst Du darauf? ...


Wir haben das Problem mit den Vorzeichen (bei Maxwell findet sich derselbe Fehler -dA/dt, richtig dA/dt) schon ein Mal behandelt:

E = -grad U oder E dr = -dU und nun richtig integrieren.

GvC hat folgendes geschrieben:
...
Die Spannung zwischen Innen- und Außenzylinder ist dann ...

...


... im letzten Teil der Gleichung ist ein Fehler.
GvC
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Anmeldungsdatum: 16.02.2009
Beiträge: 3462

BeitragVerfasst am: 09 Dez 2017 - 12:49:40    Titel:

Jens Blume hat folgendes geschrieben:
Wir haben das Problem mit den Vorzeichen (bei Maxwell findet sich derselbe Fehler -dA/dt, richtig dA/dt)


Die Maxwell-Gleichungen sind fehlerhaft? Das ist lächerlich.

Jens Blume hat folgendes geschrieben:
E = -grad U


Das ist falsch. Richtig ist hier





wobei das Nullpotential an einer beliebigen Stelle rx zu Null definiert wird. Dann ist das Potential an einer Stelle r



Die Spannung U ist in der vorliegenden Aufgabe





Mit Deiner Definition, Jens Blume, hätte die Spannung ein negatives Vorzeichen.
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