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Mehrere verschiedene Dielektrika in einem Kondensator
 
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Gimel



Anmeldungsdatum: 06.11.2007
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Beitrag Gimel Verfasst am: 06. Mai 2008 14:07    Titel: Mehrere verschiedene Dielektrika in einem Kondensator Antworten mit Zitat

Hallo Physiker,
Könnte mir jemand bei der Bestimmung der Kapazität eines Kondensators helfen?
Das Problem ist, dass ich diesmal mehrer Dielektrika mit verschiedenen Epsilons habe. Wie berechnet man denn dann die Kapazität? Doch wohl nicht für jedes Dielektrikum einzeln und dann einfach aufsummieren? Oder kann man einfach das durchschnittsEpsilon nehmen und dann das Ganze wie ein großes Dielktrikum behandeln?
para
Moderator


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Beitrag para Verfasst am: 06. Mai 2008 19:11    Titel: Antworten mit Zitat

Das kommt ganz darauf an, wie die Dielektrika verteilt sind. Generell kann man den Kondensator in mehrere Teilkondensatoren (entsprechend der Dielektrika) zerlegen, und dann das ganze als System von Reihen- und Parallelschaltungen von Kondensatoren betrachten.

Reicht das vielleicht schon als Hinweis? Wink

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Gimel



Anmeldungsdatum: 06.11.2007
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Beitrag Gimel Verfasst am: 06. Mai 2008 21:54    Titel: Antworten mit Zitat

Sagen wir, sie wären alle hintereinander gepresst, also ca. so:

] |||||||||||| [

Links und rechts die Kondensatorplatten und in der Mitte die Dielektrika ( allerdings direkt aneinander ).
Wäre dann die Kapazität die Summe aller einzelen Kapazitäten als Reihenschaltung?
Nur weiß ich dann nicht welche Abstände ich beachten soll.
para
Moderator


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Beiträge: 2874
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Beitrag para Verfasst am: 06. Mai 2008 22:23    Titel: Antworten mit Zitat

Gimel hat Folgendes geschrieben:
Wäre dann die Kapazität die Summe aller einzelen Kapazitäten als Reihenschaltung?

Richtig, "Summe" allerdings in der Form wie sich Kapazitäten in Reihe eben summieren.

Gimel hat Folgendes geschrieben:
Nur weiß ich dann nicht welche Abstände ich beachten soll.

Was genau meinst du? Die "Plattenabstände" der einzelnen "Teilkondensatoren"? Du denkst dir das ganze ja gerade so zerlegt wie die Dielektrika breit sind, also haben auch die einzelnen Kondensatoren gerade die entsprechende Breite.

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Gimel



Anmeldungsdatum: 06.11.2007
Beiträge: 96
Wohnort: Wuppertal

Beitrag Gimel Verfasst am: 06. Mai 2008 22:40    Titel: Antworten mit Zitat

Hmmm ja gut, dankeschön.
Hätte ehrlich gesagt gedacht, dass es etwas komplizierter ist.
Könntest du mir auch erklären, woraus das hervor geht, dass man alles als einzelne Kondensatoren betrachten kann?
Muss jetzt nicht ganz detailliert sein, weil ich in der Uni nochmal fragen werde, aber wenigstens schon so'nen kleinen denkanstoß smile




EDIT:
Ich komme nun auf:


n ist die Anzahl der Dielektrika, d_n die jeweilige Dicke des Dielektrikums, epsilon_n nunmal das jeweilige Epsilon und der Rest ist Standard.

EDIT 2:
Für eine lineare Änderung der Dielektrika habe ich dann:


Hier ist alles wie zuvor. Das k steht dann für die lineare Änderung.
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 12. Mai 2008 02:08    Titel: Antworten mit Zitat

Gimel hat Folgendes geschrieben:
woraus das hervor geht, dass man alles als einzelne Kondensatoren betrachten kann?

Magst du dir das mal in einer Skizze aufmalen? Siehst du dann direkt schon, dass das aussieht wie mehrere Kondensatoren hintereinander? Oder fällt es dir zum Beispiel leichter, das zu sehen, wenn du dir zusätzlich bewusst machst und einzeichnest, wo in deiner Skizze Flächen gleichen Potentials sind? (Kondensatorplatten aus leitendem Material sind ja ebenfalls Flächen gleichen Potentials)


Zitat:

EDIT:
Ich komme nun auf:


n ist die Anzahl der Dielektrika, d_n die jeweilige Dicke des Dielektrikums, epsilon_n nunmal das jeweilige Epsilon und der Rest ist Standard.

EDIT 2:
Für eine lineare Änderung der Dielektrika habe ich dann:


Hier ist alles wie zuvor. Das k steht dann für die lineare Änderung.

Einverstanden, denn der Kehrwert der Gesamtkapazität einer Reihenschaltung von Kondensatoren ist gleich der Summe der Kehrwerte der einzelnen Teilkapazitäten. smile
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