Kondensator mit zwei Dielektrika
Hi, ich hoffe, dass mir hier jemand weiter helfen kann: Ich habe in der Uni die Aufgabe auf dem Bild im Anhang bekommen. teil a ahbe ich ncoh hinbekommen, doch bei b) komme ich einfach nicht weiter. Ich weiß, dass ich die beiden Schichen, als zei kondensatoren betrachten kann, aber weiter habe ich absolut keine Ahnung wie ich die Aufgabe angehen soll. Hat jemand eine Idee, oder nen kompletten Lösungsweg?
1 Antwort
Da die Feldlinien rechtwinklig zur Trennfläche zwischen den beiden Dielektrika verlaufen, liegen alle Punkte dieser Trennfläche auf dem selben Potential
Daher könnte man eine Metallplatte an der Stelle dieser Trennfläche einfügen, ohne dadurch die elektrischen Eigenschaften des Kondensators zu ändern.
Dadurch würde man dann zwei Kondensatoren mit unterschiedlichen Dielektrika erhalten, die in Reihe geschaltet sind (und beide die gleiche Ladung Q haben).
- Für Aufgabenteil a kann man dann die Gesamtkapazität berechnen, da man eine Reihenschaltung zweier Kondensatoren hat
- Die in Aufgabenteil b gefragten Spannungen sind nichts anderes als die Spannungen an den beiden einzelnen Kondensatoren
- Aus den Energiedichten "in den Bereichen des Kondensators" in Aufgabenteil c würde "die Energiedichten in den beiden Kondensatoren" werden; die Gesamtenergie wäre natürlich die Summe der gespeicherten Energie in den beiden Kondensatoren, die sich sehr leicht berechnen lässt, wenn man die einzelnen Kapazitäten und die Spannungen aus Aufgabenteil b kennt
- Bei Aufgabenteil d müsste die Frage dann lauten: Wann sind die Spannungen an beiden Kondensatoren gleich groß? (Tipp: Wie müssten sich die beiden Kapazitäten zueinander verhalten? Allzuviel möchte ich nicht helfen, denn du sollst deine Hausaufgaben ja selber machen!)
Ich weiß aber nicht, ob euer Professor/Dozent/Tutor diese Methode durchgehen lässt.
Ich weiß aber nicht, ob euer Professor/Dozent/Tutor diese Methode durchgehen lässt.
So ist es schon korrekt, die beiden Schichten als einzelne Kondensatoren (in Reihe) zu betrachten.