kondensatoraufgaben die mich echt fertig machen

geo · Anmeldungsdatum: 24.10.2004 Beiträge: 63

nun ist es soweit! ich bin am ende und könnte Kotzen

hab hier aufgaben, die eigentlich echt gehen müßten, aber ich traurig

bin offensichtlich zu dämlich dafür!

1) 2 isolierte kondensatorplatten werden mit einer bestimmten ladungsmenge aufgeladen. U beträgt danach 10V. der abstand sei 5cm. zuerst herrscht vakuum, dann werde eine 3cm dicke schicht eines materials mit epsilon r = 4 eingebaut.
a)wie groß sind U und feldstärke der weiterhin isolierten platten
b) wie ändern sich die ergebnisse, wenn die platten stattdessen an eine spannungsquelle von 10V angeschlossen werden?

meine idee: U gesamt = U vakuum + U dielektrikum
= E zwischenraum*(2/5*d) + E dielektrikum*(3/5*d)
E dielektrikum = E vakuum / epsilon r (also 4)
die Kapazität C 0 = (8,854*10^-12 * A) / d = 1,7708*10^-9 F
C mit Dielektrikum = 7,0832*10^-9 F

wie gehts da jetzt weiter? ich hab weder die ladungsmenge, noch die plattenfläche angegeben. Ansage

ICH STEH AUF DER LEITUNG!

Problem nummero zwo:

2 platten sind durch einen gleichmäßigen luftzwischenraum voneinander isoliert und an eine spannungsquelle von 1000 V angeschlossen.
wenn die feldstärke 10 000 V/cm beträgt ist die kraft zwischen ihnen gleich 10 N.
wie groß sind die platten und welche kapazität hat der von ihnen gebildete kondensator? Klo

ich grüble
C=Q/U=8,854*10^-12*A/d
F= epsilon * E^2 * A / 2 => A= (2F)/epsilon * E^2
durch mein intelektuelles vermächtnis von spongebob und die außergewöhnliche logik-aura in meinem arbeitszimmer krieg ich eine fläche von 2,26*10^8 m² , greife mir an den schädel geschockt

und stelle fest, daß ich mich von der welt gerade mächtig verarscht fühle.

biiiiiiiiiiiiiiiiitte Gott

echt unbedingelingt Gott

mich helfen Gott

von mir aus auch lachen und mit dem finger auf mich zeigen, aber Gott

helfen!

seufz, traurig

tschüss ....seufz ............. schluchz

Dr.Oleg · Anmeldungsdatum: 25.01.2005 Beiträge: 98 Wohnort: Dresden

1.

a)
Leider kann ich deinen Lösungsvorschlag nicht ganz nachvollziehen, darum schreibe ich nur mal eine kurze Variante auf.

Es gilt:
C=Q/U

U ist antiproportional zu C. Man muss also das Verhältnis von m=C1/C2 berechnen, dann ist U2=m*U1, weil Q bei abgeklemmter Spannungsquelle konstant ist.

Für die Kapazität gilt:
C=elektrischeFeldkonstante*relativesDielektrikum*A/d

Im ersten Fall ist d=5cm und das Dielektrikum r=1(Vakuum).
Im zweiten hast du eine Schicht von 2 cm mit r=1, wie im ersten Fall und eine SChicht von 3cm mit r=4. Diese Anordnung kannst du als zwei in Reihe geschaltene Plattenkondensatoren betrachten, mit A1=A2, d1=2cm und d2=3cm.
Für die Gesamtkapazität gilt(in Reihe geschalten):
1/cges=1/c1+1/c2 (=C2 von oben)

Stellst du das um, dann ergibt sich m=0.6. Damit ist U2=6V. Das "tolle" ist, dass du die elektrische Feldkonstante gar nicht brauchst, weil sie sich raukürzt(typisch Physikaufgabe).

b) U bleibt konstant bei 10 V, dafür können Ladungsträger mit der Spannungsquelle ausgetauscht(aufgenommen/abgegeben) werden. Für Q2 gilt:
Q2=Q1/0.6

2.
Die erste Formel deines Lösungsansatzes ist zwar richtig, aber ich weiß nicht woher du Q hast. Die zweite Formel ist mit jetzt nicht so direkt bekannt, aber wahrscheinlich hast du das irgendwie hergeleitet. Darum gebe ich auch hier nur mal meine Idee an:

E=U/d=F/Q
-->d=U/E
-->Q=F/E

C=Q/U

C= rel.Dielektriukum*elektrischeFeldkonst.*A/d
-->A=d*C*r*Felkonst.