| Autor |
Nachricht |
| phmath |
Verfasst am: 14. Mai 2015 11:57 Titel: |
|
| Dann war das wohl mein Problem. Wenn das so ist, ist nun alles klar. Danke für die Hilfe! |
|
 |
| isi1 |
Verfasst am: 14. Mai 2015 11:54 Titel: |
|
| phmath hat Folgendes geschrieben: | | Das heißt also, wenn ich die Kondensatorenergie bei konstanter Ladung berechne, ist die Polarisationsenergie schon inbegriffen? | Die ist immer ein Teil (1-1/εr) der Kondensatorenergie. |
|
 |
| phmath |
Verfasst am: 14. Mai 2015 11:50 Titel: |
|
| Das heißt also, wenn ich die Kondensatorenergie bei konstanter Ladung berechne, ist die Polarisationsenergie schon inbegriffen? |
|
 |
| isi1 |
Verfasst am: 14. Mai 2015 11:42 Titel: |
|
Woher Du das weißt, phmath? Durch die Berechnung der Kondensatorenergie mit W = ½ * U² * C. Und da U auf 1/εr sinkt ...
Wieviel davon steckt in der Polarisation?
Na ja, der Unterschied des bei gleicher Spannung berechneten Energieinhalt des Luftkondensators und des mit Dielektrikum gefüllten Kondensators. |
|
 |
| phmath |
Verfasst am: 14. Mai 2015 11:35 Titel: |
|
Bleiben wir erstmal bei dem Fall 2, also konstante Ladung.
Q bleibt gleich, E=U/d wird zu E'=E/εr, U'=U/εr, C'=εr*C.
W=1/2 CU^2 wird zu W'=1/2 C'*U'^2=1/2 *εr*C*U^2/εr^2=W/εr. Die Energie im Feld sinkt also um den Faktor εr, wie du schon gesagt hast.
Woher weiß ich aber, dass dies nicht gerade die Energie ist, die jetzt in der Polarisation steckt? Ich habe irgendwo einen Denkfehler. |
|
 |
| isi1 |
Verfasst am: 14. Mai 2015 11:16 Titel: |
|
Da muss man zwei Fälle unterscheiden,phmath:
1. Kondensator hängt an konstanter Spannung (das ist Dein Fall)
2. Kondensator wurde aufgeladen und von der Stromquelle getrennt.
Im 1. Fall steigt C um den Faktor εr und da die Energie Wo = ½ U²*Co ist,
hast mit Dielektrikum die εr-fache Energie im Kondensator gespeichert.
Zugeführt wird aber U²*ΔC = U*I*t, Du gewinnst also für die Bewegung Wo(εr-1)
Im Fall 2 steigt C genau so, aber U = Q/C, wobei Q konstant ist, sinkt auf den εr-ten Teil. Hier gewinnst also für die Bewegung eine Energie von Wo(1-1/εr),
also deutlich weniger als im Fall 1, nämlich nur den εr-ten Teil.
Habe ich richtig gerechnet?
| phmath hat Folgendes geschrieben: | | Ich lese überall, dass dies aus der Energieerhaltung folgt, aber das Problem ist, dass die Energiedifferenz des elektrischen Feldes mit und ohne Dielektrikum in die Polarisationsenergie übergeht | Obige Rechnung zeigt, dass im Fall 1 tatsächlich nur die Hälfte der zugeführten Energie in die Polarisation übergeht, die andere Hälfte geht in die Bewegung (das Dielektrikum wird mit Kraft F hineingezogen, d.h. mit der Kraft kannst Arbeit leisten). |
|
 |
| phmath |
Verfasst am: 14. Mai 2015 09:50 Titel: Dielektrikum in Kondensator gezogen |
|
Meine Frage: Hallo, ich verstehe nicht, warum ein Dielektrikum in einen Kondensator gezogen wird, wenn im Kondensator ein elektrisches Feld herrscht. Ich weiß, dass die Energie des elektrischen Feldes nach dem Einziehen des Dielektrikums kleiner wird, aber dies ist doch nur so, weil das Dielektrikum polarisiert wird. Woher kommt denn noch die kinetische Energie des Dielektrikums?
Meine Ideen: Ich lese überall, dass dies aus der Energieerhaltung folgt, aber das Problem ist, dass die Energiedifferenz des elektrischen Feldes mit und ohne Dielektrikum in die Polarisationsenergie übergeht (dachte ich zumindest). |
|
 |