Bestimmung der Kondensatorspannung bei geöffnetem Schalter

FIPI' · Anmeldungsdatum: 30.10.2012 Beiträge: 83

Hallo Leute,

ich melde mich mal wieder zurück mit einem erneuten Problem - diesmal auch wieder beim Rechnen einer alten Klausur. Mir machen bei den unten geposteten Klausurteilen folgende Aufgaben Probleme:

Aufgabe 1d) Hier habe ich das richtige Ergebnis herausbekommen, jedoch bin ich mir in einem Punkt nicht ganz sicher: Kann ich bei einem längsgeschichtetem Dielektrikum sagen, dass E_1 = E_2 = E ist, wie ich es in der angehängten Rechnung getan habe oder geht das nicht so einfach? Wenn dem so ist und diese Bedingung für die E-Felder gilt, könnte ich ja vom E-Feld der Teilaufgabe 1b) ausgehend die gesuchte Kondensatorspannung in diesem Aufgabenbereich mittels U = E*s errechnen. So könnte mit Q = CU die Ladung errechnet werden.

Aufgabe 1f) Hier soll die Spannung U_c bestimmt werden, NACHDEM der Schalter geöffnet und das Dielektrikum vollständig abgelassen wurde. Die Musterlösung besagt, dass U_c = 4kV als Ergebnis herauskommen soll. Mir erschliesst sich der Weg dorthin nicht.

Im Endeffekt kann mein Anliegen so beschreiben, dass ich bei dem Aufgabenteil d) hören möchte, ob mein Vorgehen richtig ist oder ob ich mit meiner Annahme falsch liege. Beim Aufgabenteil f) würde ich mich über Anregungen freuen, wie ich U_c in dem Fall berechnen kann und vor allem, WIESO als Musterlösung 4kV angegeben worden sind.

Anbei habe ich meine Rechnung in LaTex übertragen und diese zusätzlich mit den Aufgaben angehängt, damit meine Rechenwege ersichtlich werden.

Ich würde mich über ein paar Gedanken dazu sehr freuen.

viele Grüße

kingcools · Anmeldungsdatum: 16.01.2011 Beiträge: 700

kann man einen kondensator stationär aufladen? so wie ich stationär verstehe würde ich sagen, dass sich dann zeitlich nichts ändert, d.h. Ladung = 0^^
aber denke mal das wird so nicht gemeint sein Zunge raus

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

D2 · Anmeldungsdatum: 10.01.2012 Beiträge: 1723

Kleine Bemerkung. Flussiges Dielektrikum
(wahrscheinlich destilliertes Wasser)
muss bei so einer Anordnung nicht
abgelassen, sondern abgesaugt werden
(um auf die errechnete Werte zu kommen).
http://vlex.physik.uni-oldenburg.de/35758.html

FIPI' · Anmeldungsdatum: 30.10.2012 Beiträge: 83

Hi, ich melde mich mal wieder zurück - und zwar mit einer kleinen Zwischenfrage: Warum spielt der Widerstand im stationären Zustand, wie er in der Aufgabe deklariert ist, keine Rolle? Warum findet dort kein Spannungsabfall statt, den ich bei der Berechnung von U_c mithilfe der Maschengleichung berücksichtigen müsste? Weil im stationären, also geladenem Zustand kein Strom infolge der Spannungsquelle fließt?