Feldstärke gesucht?
Gegeben ist ein Plattenkondensator in der Form eines Halbkreises. Zwischen den Platten befindet sich der Abstand d= 1mm. Davon sind 90% mit einem Hartpapier (er= 4) gefüllt. Die restlichen 10% sind Luft (e=1)
Gefragt wird nach der Feldstärke im Hartpapier sowie in der Luft. Dabei ist U= 20V und der Winkel alpha 45°. (Der Winkel gibt an, wie die Platten verdreht sind.
C= e0* (pi*r^2)(2d)* (1-alpha/180)
Die Lösung ist: E (Hartpapier)= 15,38 kV/m
E(Luft)= 61,54 kV/m
Wie kommt man darauf?
Hast du eine Skizze, wie Platten und Hartpapier angeordnet sind?
Ist in der Skizze angegeben, wo die Feldstärken gemessen werden / berechnet werden sollen (womöglich schräg)?
Ja, es ist quasi eine Reihenschaltung. Also eine Schicht ist das Papier und die nöchste Schicht ist Luft. In der Skizze ist sonst nichts weiter angegeben
1 Antwort
Man kann wohl "Randeffekte" vernachlässigen, also wie üblich die Krümmung der Feldlinien an den Plattenrändern, hier aber auch die Stellen, wo die Platten nicht übereinander liegen.
Bei der "Reihenschaltung von Dielektrika" ist die Feldstärke im Dielektrikum 1/4 so groß wie im Vakuum / in der Luft.
Mit
U_ges = E_1 * d_1 + E_2 * d_2
(U_ges = Kondensatorspannung, E_i = el. Felder, d_i = Schichtdicken), dem Gesamtabstand und den Anteilen von d_1 und d_2 am Abstand kannst du dann die Felder berechnen.