Frage zu Plattenkondensator mit Dielektrika in Reihe

Lennart · Gast

Hallo!

Komme an einer Klausuraufgabe nicht weiter und unser tolles Institut denkt unter "Lösungen zu den Aufgaben" genügt es, schlicht den korrekten Zahlenwert anzugeben. Hammer

Die Aufgabe ist recht überschaubar gewichtet, deswegen ist das mehr ne Verstehenssache.

In einem Plattenkondensator sind zwei verschiedene Dielektrika ( e1 = 2,2;
e2 = 3,5) mit der Grenzfläche parallel zu den Plattenelektroden geschichtet.
Der Abstand der Grenzfläche zu den Platten beträgt jeweils 2 cm. Zwischen
den Platten liegt eine Spannung von 10 kV.

1) Wie groß ist die Feldstärke im Dielektrikum 1 und im Dielektrikum 2?
Nun. Das Ergebnis ist E1=3,1 und E2= 1,9 (je kVcm^-1).
Ich hab da ewig dran rumgerechnet und hatte immerhin schon ne Formel für die Flussdichte:

...Das kann aber nicht der Lösungsweg sein.
Die Verzweifelung brachte mich zu der Idee: Okay, ich habe 10kV und 2cm, also 5kV/cm. Das heisst, dass Beide Feldstärken zusammen jenen Wert annehmen. Da e1<e2 muss E1>E2. Und dann Ausschlussverfahren.
Ist aber Quatsch oder?

Die anderen Aufgabenteile hauen leider gar nicht hin...

2) Wie groß ist der Betrag des Potentials an der Grenzfläche, wenn das Potential der Platte am Dielektrikum 2 null ist? (Lösung: 3,9kV)

3) Welchen Abstand hat die 5-kV-Potentialfläche von der auf Nullpotential
liegenden Platte am Dielektrikum 2? (Lösung: 2,4cm)

Liebe Grüße
Lennart

Lennart · Gast

Nachtrag:

Wie ich auf meine Formel gekommen bin...

mit

,

und

nach D aufgelöst...

Der Gedanke war, damit jetzt die E-Dinger auszurechnen.
Naja.

Liebe Grüße

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Lennart · Gast

Hi,
dies kann unmöglich der richtige Weg zum Ziel sein, da für so viel Rechnerei eindeutig zu wenig Punkte vergeben werden.

Ich glaube, es ist wirklich mehr ne Hingucken und Verstehen-Geschichte.

Danke für deine Mühe.

Wo habe ich mich denn bei den Dielektrika vertan?

Wobei

je nach Medium

oder

ist!

Liebe Grüße
Lennart

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Lennart · Gast

Okay, dann glaub ich dir das mal!

Hast du ne Idee für die anderen Aufgabenteile?

Lg Lennart