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Feldstärke bei Querschichtung eines Plattenkondensators
 
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mocx
Gast





Beitrag mocx Verfasst am: 09. Mai 2014 21:59    Titel: Feldstärke bei Querschichtung eines Plattenkondensators Antworten mit Zitat

Mir ist aufgefallen, dass die Polarisationen bei der Feldstärkeberechnung mehrerer Dielektrika meistens vernachlässigt werden. Woran liegt das?

Ich möchte nun die Feldstärke E2 in einem Plattenkondensator ermitteln, dass ein quergeschichtetes Dielektrikum aufweist (Bild), und möchte die Polarisation berücksichtigen.

Mit dem Ansatz:








dort eingesetzt und umgeformt:



Hoffe nur, dass ich keinen Humbug gemacht habe ... Big Laugh

Ein Problem gibts aber nun für mich.. ich kann die Grenzbedingung nicht so geschmeidig ansetzen wie vorher:



Ist bisher alles richtig? Wenn ja, wie kann ich mir mit der Polarisation erklären, wie sich die Feldlinien beim Eintreten der Grenzschicht verhalten?



Kondensator2.jpg
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Kondensator2.jpg


isi1



Anmeldungsdatum: 03.09.2006
Beiträge: 2902
Wohnort: München

Beitrag isi1 Verfasst am: 10. Mai 2014 13:28    Titel: Antworten mit Zitat

Da schau her, mocx,
und ich dachte bisher immer, dass das ε_r - 1 gerade die Polarisation ausmacht.
Demnach hätte ich bei Deinem Ansatz geschrieben
D = ε_0 * E + P1 = ε_0 * ε_r * E

Stimmt das nicht?

_________________
Grüße aus München, isi •≡≈ ¹₁₂½√∠∞±∫αβγδεηκλπρσφω ΔΣΦΩ
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 10. Mai 2014 13:49    Titel: Antworten mit Zitat

@mocx
Welche die Polarisation charakterisierende Größe ist in der Aufgabenstellung denn gegeben? Die beiden Permittivitätszahlen oder die beiden Suszeptibiltäten?

Wie von isi1 bereits angedeutet, ist die Suszeptibiltät



Laut Skizze scheinen die Permittivitätszahlen gegeben zu sein. Dann ist die Polarisation in dem Zusammenhang



bereits berücksichtigt.
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 10. Mai 2014 15:00    Titel: Re: Feldstärke bei Querschichtung eines Plattenkondensators Antworten mit Zitat

mocx hat Folgendes geschrieben:


Das ist übrigens falsch. Richtig muss es lauten (wie isi1 bereits angemerkt hat)



Denn der jeweils erste Term auf beiden Seiten der Gleichung gibt die Verschiebungsdichte ohne den Einfluss des polarisierbaren Dielektrikums an, zu dem dann noch die jeweilige materialabhängige Polarisation hinzu kommt. Dabei ist


und


Eingesetzt in die obige Kontinuitätsgleichung:





Mit


ergibt sich



woraus sich dann das von Dir bereits verwendete Verhältnis



herleiten lässt.
mocx
Gast





Beitrag mocx Verfasst am: 10. Mai 2014 20:31    Titel: Antworten mit Zitat

Ich hab immer gedacht, dass die Polarisation vernachlässigt wird. Danke euch beiden! Hat so einige Missverständnisse aus dem Weg geräumt ..
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