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Flussdichte D für zylind. Anordnung dielektrischer Schichten
 
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ol38



Anmeldungsdatum: 03.02.2011
Beiträge: 3

Beitrag ol38 Verfasst am: 03. Feb 2011 22:59    Titel: Flussdichte D für zylind. Anordnung dielektrischer Schichten Antworten mit Zitat

Meine Frage:

Hallo an alle Physikasse da draußen.
Bereite mich grad auf meine ET-Prüfung vor und bin dabei auf folgendes Problem gestoßen:

Gegeben ist die zylindrische Anordnung der dielektrischen Schichten!
Berechnen Sie die Flussdichten D und Feldstärken E in den Dielektrika ?1 und ?2!

geg:
d0=10mm
d1=15mm
d2=30mm
?r1 =3
?r2= 2
Q= 2,5*10^(-6)
l=1km


Meine Ideen:
So, jetzt wollte ich die Flussdichte D ausrechnen. D berechnet sich ja Q/A. Bloß, das klappt nicht ganz, da es sich ja hierbei nicht mehr um ein homogenes Feld handelt.
Jetzt weiß ich nicht, welche Formel ich anwenden soll.
Es gibt ja noch die allgemeine D= (d ?)/(d A).Jedoch komm ich mit der auch nicht weiter. Wär echt ganz cool, wenn mir jemand helfen würde.
Schon mal aller besten Dank dafür.
franz



Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583

Beitrag franz Verfasst am: 04. Feb 2011 00:38    Titel: Antworten mit Zitat

Laie: Wo steckt diese Ladung beziehungsweise wie ist sie verteilt?
ol38



Anmeldungsdatum: 03.02.2011
Beiträge: 3

Beitrag ol38 Verfasst am: 04. Feb 2011 10:12    Titel: Antworten mit Zitat

Ja, war ziemlich dumm von mir.
Hab nur den Flächeninhalt des Kreises betrachtet und nicht den Oberflächeninhalt des Zylinders. Wenn ich den jetzt einsetzte stimmt das Ergebnis.
Also ist es doch ein homogenes Feld, oder?
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 04. Feb 2011 22:15    Titel: Antworten mit Zitat

ol38 hat Folgendes geschrieben:
Also ist es doch ein homogenes Feld, oder?

Nein.
ol38



Anmeldungsdatum: 03.02.2011
Beiträge: 3

Beitrag ol38 Verfasst am: 04. Feb 2011 22:50    Titel: Antworten mit Zitat

GvC hat Folgendes geschrieben:
ol38 hat Folgendes geschrieben:
Also ist es doch ein homogenes Feld, oder?

Nein.


Warum denn nicht? Wenn ich mir den Zylinder im Längsschnitt angucke, dann hab ich doch auf einer Seite Q+ und auf der Anderen Q- und dazwischen fließen die Ladungen. Und nach dem Feldlinienmodell verlaufen die Linien, ohne irgendwelche Auslenkungen zu machen, senkrecht zu den Deckflächen des Zylinders. An welcher Stelle liegt denn jetzt mein Denkfehler?
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 04. Feb 2011 23:15    Titel: Antworten mit Zitat

ol38 hat Folgendes geschrieben:
Warum denn nicht? Wenn ich mir den Zylinder im Längsschnitt angucke, dann hab ich doch auf einer Seite Q+ und auf der Anderen Q- und dazwischen fließen die Ladungen. Und nach dem Feldlinienmodell verlaufen die Linien, ohne irgendwelche Auslenkungen zu machen, senkrecht zu den Deckflächen des Zylinders. An welcher Stelle liegt denn jetzt mein Denkfehler?


Schau' Dir den Zylinder doch mal im "Quer"schnitt an (Schnittfläche senkrecht zur Zylinderachse). Wie verlaufen da die Feldlinien?

Du hast doch offensichtlich selbst schon herausgefunden, dass die Feldstärke mit zunehmendem Radius abnimmt. Kann es sich da um ein homogenes Feld handeln, das ja dadurch gekennzeichnet ist, dass die Feldstärke an jeder beliebigen Stelle im Feldraum gleich groß ist?

Außerdem fließen zwischen Q+ und Q- keine Ladungen. Es handelt sich um ein elektrostatisches Feld, das sich nur in Nichtleitern, sog. Dielektrika ausbildet.
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