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Claudini95
Anmeldungsdatum: 31.05.2015
Beiträge: 126
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 Claudini95 Verfasst am: 01. Jul 2017 15:36 Titel: Leiterseil |
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Hallo erstmal,
ich habe mich entschlossen die Aufgabe mit Euch zu teilen, weil ich leider nicht weiterkomme und schon arg verzweifle.
Die "Leiterglättung" (wieso auch immer dieser Begriff gewählt wird) dient doch dazu das E-Feld zu steuern? Mir ist jedoch noch nicht ganz bewusst wieso das durch die leitfähige Kunststoffeinlage und die leitfähigen Hülsenoberfläche geschafft wird.
Gesucht ist jetzt die Spannung  zwischen Einlage und Hülsenoberfläche (siehe Anhang).
Meine Idee ist denke ich richtig. Wir haben es mit einem geschichteten Zylinderkondensator zu tun. Die Spannung zwischen Leiter-Erde haben wir mit  gegeben.
Ich könnte jetzt mit der Formel für das elektrische Feld eines geschichteten Zylinderkondensator zu jeder Position das E-Feld berechnen. Aber wie schließe ich denn jetzt auf die Spannung zwischen Einlage und Hülsenoberfläche? Allgemein gilt doch  .
Die Formel für das E-Feld eines geschichteten Zylinderkondensator ist:
 = \frac{U}{r \cdot \epsilon_r \sum_{i=1}^{n} \left( \frac{1}{\epsilon_k} \cdot \ln \left( \frac{r_{i+1}}{r_i}\right)\right)} )
Kann es sein, dass ich die Formel einfach nach umstellen muss, nachdem ich die Feldstärke in der Schicht  berechnet habe, oder habe ich was übersehen, da ja die Spannung physikalisch gesehen eine Potentialdifferenz ist  ?
Riesen Dank für jegliche Hilfe von meiner Seite schon mal. Würde mich echt über eine Antwort freuen.
Grüße und schönes Wochenende,
Claudia
Edit: Ich habe jetzt noch den restlichen Tag gegrübelt und bin zu dem Entschluss gekommen, dass die Lösung der Potentialunterschied zwischen Einlage und Hülsenoberfläche ist, wobei ich die jeweilige Spannung mit dem zugehörigen E-Feld berechnen kann, indem ich die Formel: nach der Spannung umstelle. Wenn mir da jemand grünes, oder rotes Licht geben könnte wäre es mir eine große Hilfe 
| Beschreibung: |
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| Angeschaut: |
1126 mal |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 02. Jul 2017 12:08 Titel: Re: Leiterseil |
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| Claudini95 hat Folgendes geschrieben: | | Gesucht ist jetzt die Spannung zwischen Einlage und Hülsenoberfläche (siehe Anhang). |
In der Skizze ist allerdings die Spannung in der Gegenrichtung eingezeichnet, nämlich zwischen Hülsenoberfläche und Einlage. Die ist dann natürlich negativ.
| Claudini95 hat Folgendes geschrieben: | Allgemein gilt doch  . |
Nein, das gilt nicht allgemein, sondern nur für den Sonderfall eines homogenen Feldes. Hier liegt aber ein inhomogener Feldverlauf vor.
| Claudini95 hat Folgendes geschrieben: | ...
Edit: Ich habe jetzt noch den restlichen Tag gegrübelt und bin zu dem Entschluss gekommen, dass die Lösung der Potentialunterschied zwischen Einlage und Hülsenoberfläche ist, wobei ich die jeweilige Spannung mit dem zugehörigen E-Feld berechnen kann, indem ich die Formel: nach der Spannung umstelle. Wenn mir da jemand grünes, oder rotes Licht geben könnte wäre es mir eine große Hilfe |
Ich gebe rotes Licht. Denn was würdest Du für Ek einsetzen?
Richtige Vorgehensweise:
1. Berechnung des Feldstärkeverlaufs E1(r) in der Kunststoffhülse mit der von Dir genannten Formel
2. Integration der (negativen) Feldstärke E1 von r1 bis r2.
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Claudini95
Anmeldungsdatum: 31.05.2015
Beiträge: 126
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| Claudini95 Verfasst am: 02. Jul 2017 12:51 Titel: Re: Leiterseil |
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| GvC hat Folgendes geschrieben: |
Nein, das gilt nicht allgemein, sondern nur für den Sonderfall eines homogenen Feldes. Hier liegt aber ein inhomogener Feldverlauf vor. |
Ja das stimmt natürlich, das ist hier nicht zielführend.
Vorweg wenn wir richtig rechnen wollen ist ja keine Angabe gemacht zu der Art der Spannung von  . Ich habe angenommen, dass es sich jetzt um den Effektivwert handelt, d.h. ich müsste noch den Faktor  berücksichtigen? Wobei es dann noch abhängig wäre ob wir in Stern- oder Dreieckschaltung verfahren.
| GvC hat Folgendes geschrieben: |
Ich gebe rotes Licht. Denn was würdest Du für Ek einsetzen?
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Also ich hatte gestern noch meine Variante zu Ende gerechnet.
Und zwar habe ich einmal die Feldstärke an der Stelle ) sowie die Feldstärke ) und habe dann jeweils nach der Spannung umgestellt und per Differenz die Spannung berechnet.
| GvC hat Folgendes geschrieben: |
Richtige Vorgehensweise:
1. Berechnung des Feldstärkeverlaufs E1(r) in der Kunststoffhülse mit der von Dir genannten Formel
2. Integration der (negativen) Feldstärke E1 von r1 bis r2. |
 = \frac{90 kV \cdot \sqrt{2}}{140mm \cdot 4 \cdot 0,454} = 0,5 \frac{kV}{mm})
mit \right) = \frac{1}{4} \ln \left( \frac{140}{30}\right) + \frac{1}{1} \ln \left( \frac{150}{140}\right) = 0,454)
mm \cdot 0,5 \frac{kV}{mm} = -5kV)
War das so gemeint? Danke für den Tipp das elektrische Feld zu integrieren, das habe ich ganz aus meinem Kopf verloren,
Danke für die Antwort,
Grüße
Claudia
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 02. Jul 2017 14:06 Titel: |
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| Claudini95 hat Folgendes geschrieben: | | War das so gemeint? |
Nein. Konzentriere Dich zunächst auf die Berechnung des Feldstärkeverlaufs (also Feldstärke in Abhängigkeit von r) im Bereich1 (Isolierstoffhülse).
=\, ...?)
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Claudini95
Anmeldungsdatum: 31.05.2015
Beiträge: 126
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| Claudini95 Verfasst am: 02. Jul 2017 14:20 Titel: Re: Leiterseil |
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| GvC hat Folgendes geschrieben: | |
Die Formel sollte jedenfalls allgemein in dem Bereich dann wie folgt aussehen:
 = \frac{U_0}{r \cdot \epsilon_1 \cdot 0,454})
Und damit soll ich jetzt mittels Integration die Spannung berechnen?
Danke,
Grüße
Claudia
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 02. Jul 2017 15:35 Titel: |
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Wie kommst Du auf den Faktor 0,454 im Nenner? Schreib' die Gleichung für E1(r) mal mit allgemeinen Größen auf, damit man Dir sagen kann, an welcher Stelle Du einen (oder mehrere) Fehler gemacht hast.
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Claudini95
Anmeldungsdatum: 31.05.2015
Beiträge: 126
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| Claudini95 Verfasst am: 02. Jul 2017 16:08 Titel: Re: Leiterseil |
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Die Indizierung ist teils falsch das bitte ich zu entschuldigen. So sollte es jetzt stimmen.
 = \frac{U}{r \cdot \epsilon_k \sum_{i=1}^{n} \left( \frac{1}{\epsilon_i} \cdot \ln \left( \frac{r_{i}}{r_{i-1}}\right)\right)} )
mit 
Ich hatte das falsch übernommen. 
Dann sollte sich die Formel allgemein im Bereich der Isolierstoffhülse ergeben zu:
 = \frac{U}{r \cdot \epsilon_0 \epsilon_{r1}\sum_{i=1}^{n} \left( \frac{1}{\epsilon_i} \cdot \ln \left( \frac{r_{i}}{r_{i-1}}\right)\right)} )
mit \right) = \frac{1}{4} \ln \left( \frac{140}{30}\right) + \frac{1}{1} \ln \left( \frac{150}{140}\right) = 0,454)
Jetzt sollte es passen. Danke,
Grüße
Claudia
Zuletzt bearbeitet von Claudini95 am 02. Jul 2017 16:52, insgesamt einmal bearbeitet |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 02. Jul 2017 16:34 Titel: |
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Nein, so stimmt es nicht. Wieso schreibst Du die Gleichung nicht erstmal mit allgemeinen Größen, und zwar mit den Bezeichnungen, die in der Aufgabe gegeben sind?
Das sollte dann so aussehen:
=\frac{U_0}{r\cdot\epsilon_{r1}\cdot\left(\frac{1}{\epsilon_{r1}}\cdot\ln{\frac{r_2}{r_0}}+\frac{1}{\epsilon_{r2}}\ln{\frac{r_3}{r_2}}\right)})
Erkennst Du Deinen Fehler?
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Claudini95
Anmeldungsdatum: 31.05.2015
Beiträge: 126
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| Claudini95 Verfasst am: 02. Jul 2017 16:47 Titel: Re: Leiterseil |
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| GvC hat Folgendes geschrieben: |
Erkennst Du Deinen Fehler? |
Das kann auch nicht stimmen. Es fehlt das 
 = \frac{U}{r \cdot \epsilon_0 \epsilon_{1}\sum_{i=1}^{n} \left( \frac{1}{\epsilon_i} \cdot \ln \left( \frac{r_{i}}{r_{i-1}}\right)\right)} )
mit \right) = \frac{1}{\epsilon_1} \left( \frac{r_1}{r_0}\right) + \frac{1}{\epsilon_2} \left( \frac{r_{2}}{r_1}\right)=\frac{1}{4} \ln \left( \frac{140}{30}\right) + \frac{1}{1} \ln \left( \frac{150}{140}\right) = 0,454)
Und allgemein dann:
=\frac{U_0}{r\cdot\epsilon_{1} \cdot\epsilon_{0}\cdot\left(\frac{1}{\epsilon_{1}}\cdot\ln{\frac{r_1}{r_0}}+\frac{1}{\epsilon_{2}}\ln{\frac{r_2}{r_1}}\right)})
Jetzt aber, hoffentlich. Man muss schon höllisch  aufpassen. Danke,
Grüße
Claudia
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 02. Jul 2017 17:26 Titel: Re: Leiterseil |
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| Claudini95 hat Folgendes geschrieben: | ...
Das kann auch nicht stimmen. Es fehlt das |
Nein, das fehlt nicht. Das ist rausgekürzt. (Sonst würde es auch dimensionsmäßig gar nicht stimmen.)
| Claudini95 hat Folgendes geschrieben: | | mit |
Dass das falsch ist, hatte ich ja schon festgestellt.
| Claudini95 hat Folgendes geschrieben: | Und allgemein dann:
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Das ist nun aber ganz was anderes als ich Dir aufgeschrieben habe. Es ist jedenfalls falsch.
Die beiden Isolationsschichten gehen von r0 bis r2 und von r2 bis r3. Also müssen bei den Logarithmen die Quotienten r2/r0 bzw. r3/r2 stehen.
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Claudini95
Anmeldungsdatum: 31.05.2015
Beiträge: 126
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| Claudini95 Verfasst am: 02. Jul 2017 17:45 Titel: |
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| GvC hat Folgendes geschrieben: |
Nein, das fehlt nicht. Das ist rausgekürzt. (Sonst würde es auch dimensionsmäßig gar nicht stimmen.) |
Ohje 
| GvC hat Folgendes geschrieben: |
Die beiden Isolationsschichten gehen von r0 bis r2 und von r2 bis r3. Also müssen bei den Logarithmen die Quotienten r2/r0 bzw. r3/r2 stehen. |
Nun, okay das sehe ich auch, aber dann ist die Formel dafür auch nicht angepasst Ich habe mich zu sehr an der Formel fokusiert. Das hat mir die Augen verschlossen.
Es ergibt sich für die Summe also ein Wert von:
\right) = \frac{1}{4} \ln \left( \frac{150}{30}\right) + \frac{1}{1} \ln \left( \frac{3500}{150}\right) = 3,55)
Jetzt kann ich aber zur Integration übergehen? Sofern meine letzte zwar falsche "Integration" vom Prinzip her richtig war?
Vielen Dank!
Grüße
Claudia
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 02. Jul 2017 23:14 Titel: |
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| Claudini95 hat Folgendes geschrieben: | | Jetzt kann ich aber zur Integration übergehen? |
Ja.
| Claudini95 hat Folgendes geschrieben: | | Sofern meine letzte zwar falsche "Integration" vom Prinzip her richtig war? |
Ich habe noch keine Integration von Dir gesehen, mit der man die gefragte Spannung U auch nur prinzipiell hätte berechnen können.
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Claudini95
Anmeldungsdatum: 31.05.2015
Beiträge: 126
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| Claudini95 Verfasst am: 03. Jul 2017 00:30 Titel: |
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Okay also ich integriere also
=\frac{U_0}{r\cdot\epsilon_{r1}\cdot 3,55})
mit  und  sowie  bekomme ich:
 d \vec r = -[\ln (r) \cdot \frac{U_0}{r\cdot\epsilon_{r1}\cdot 3,55}]_{r_1}^{r_2} = 16,96 V \approx 17 V)
Ich hoffe das passt so?
Danke für die Antwort,
Grüße und gute Nacht
Claudia
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 03. Jul 2017 10:30 Titel: |
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| Claudini95 hat Folgendes geschrieben: | | Ich hoffe das passt so? |
Nein, das passt nicht. Irgendwie scheinst Du mit dem Integrieren auf Kriegsfuß zu stehen. Außerdem: Die Gesamtspannung ist mit U0=90kV gegeben. Warum ist sie bei Dir jetzt plötzlich Wurzel-2-mal größer?
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Claudini95
Anmeldungsdatum: 31.05.2015
Beiträge: 126
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| Claudini95 Verfasst am: 03. Jul 2017 16:00 Titel: Re: Leiterseil |
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| GvC hat Folgendes geschrieben: | | Warum ist sie bei Dir jetzt plötzlich Wurzel-2-mal größer? |
Das hatte ich hier:
| Claudini95 hat Folgendes geschrieben: |
wenn wir richtig rechnen wollen ist ja keine Angabe gemacht zu der Art der Spannung von . Ich habe angenommen, dass es sich jetzt um den Effektivwert handelt, d.h. ich müsste noch den Faktor berücksichtigen? Wobei es dann noch abhängig wäre ob wir in Stern- oder Dreieckschaltung verfahren. |
in Frage gestellt, da keine Angabe dazu gemacht wurde. Es ist "nur" ein Faktor. Er kann aber entscheidend sein, ob's knallt oder nicht.
| GvC hat Folgendes geschrieben: | | Irgendwie scheinst Du mit dem Integrieren auf Kriegsfuß zu stehen. |
Das denke ich nicht, wenn es so wäre würde ich es zugeben. Es war wohl spät und ich habe mich einfach verrechnet.
=\frac{U_0}{r\cdot\epsilon_{r1}\cdot 3,55} = \frac{U_0}{r\cdot 14,2} )
Also sollte herauskommen:
 d \vec r = - \frac{U_0}{14,2} \int_{r_1}^{r_2} \frac 1r dr = -\frac{U_0}{14,2} [\ln (r)]_{r_1}^{r_2} = -\frac{U_0}{14,2} [\ln (r_2) - \ln(r_1)]...)
 = -\frac{90kV}{14,2} \cdot \ln \left( \frac{150}{140} \right)= -437,27 V \approx -437,3 V)
Danke,
Grüße
Claudia
PS: Wenn es jetzt falsch ist, dann gebe ich mich als Sklavin frei, weil ich mit der Integration auf Kriegsfuß stehe und leiste Reperationszahlungen. 
Die Frage ist nur an wen ?
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 03. Jul 2017 16:56 Titel: |
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Deine Rechnung ist jetzt richtig. Ich frage mich aber immer noch, warum Du unbedingt den Scheitelwert der gesuchten Spannung U bestimmen willst. Im Allgemeinen wird bei Wechselspannungen der Effektivwert angegeben. Jedenfalls ist das hier nicht richtig:
| Claudini95 hat Folgendes geschrieben: | | mit |
Denn U0 kann nicht einseits 90kV sein (gegeben) und anderseits 127kV (wie von Dir hier behauptet). Wenn Du schon den Scheitelwert angeben willst, dann musst Du ihn auch entsprechend bezeichnen. Richtig wäre also
Deine Einlassung
| Claudini95 hat Folgendes geschrieben: | | Es ist "nur" ein Faktor. Er kann aber entscheidend sein, ob's knallt oder nicht. |
kann ich nicht nachvollziehen. Hängt das "Knallen" davon ab, ob Du den Scheitelwert oder den Effektivwert einer Spannung angibst? Die Spannung ändert sich doch nicht mit der Wahl des Kennwertes. Es ist doch nach wie vor dieselbe Spannung. Ich fürchte, da verwechselst Du irgendwas.
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Claudini95
Anmeldungsdatum: 31.05.2015
Beiträge: 126
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| Claudini95 Verfasst am: 03. Jul 2017 17:43 Titel: |
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| GvC hat Folgendes geschrieben: | | Ich frage mich aber immer noch, warum Du unbedingt den Scheitelwert der gesuchten Spannung U bestimmen willst. Im Allgemeinen wird bei Wechselspannungen der Effektivwert angegeben. |
Wenn man von maximalen Feldstärken ausgeht, muss man mit Scheitelwerten rechnen. In der Aufgabe ist aber auch nicht mal angegeben, dass es hier um eine Wechselspannung ist.
| GvC hat Folgendes geschrieben: |
Denn U0 kann nicht einseits 90kV sein (gegeben) und anderseits 127kV (wie von Dir hier behauptet). Wenn Du schon den Scheitelwert angeben willst, dann musst Du ihn auch entsprechend bezeichnen. Richtig wäre also
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Ja das stimmt.
| GvC hat Folgendes geschrieben: | | Hängt das "Knallen" davon ab, ob Du den Scheitelwert oder den Effektivwert einer Spannung angibst? Die Spannung ändert sich doch nicht mit der Wahl des Kennwertes. Es ist doch nach wie vor dieselbe Spannung. Ich fürchte, da verwechselst Du irgendwas. |
Ja im Allgemeinen, wenn man von der Durchschlagfestigkeit spricht. Die ist ja bei homogener Verteilung noch leicht berechenbar, jedoch bei inhomogenen Verteilungen wie in unserem Fall, kann es ja temporär zu Felderhöhungen kommen und somit zur Zerstörung der Bauteile bzw. hier des Leiterseils kommen. Stichwort Stromverdrängung bei Wechselstrom. Daher wird ja wie in der Aufgabe die Leiterglättung realisiert, damit man die Feldstärke reduziert?
Danke,
Grüße
Claudia
PS: Puh noch mal Glück gehabt 
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 03. Jul 2017 18:10 Titel: |
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| Claudini95 hat Folgendes geschrieben: | ...
| GvC hat Folgendes geschrieben: | | Hängt das "Knallen" davon ab, ob Du den Scheitelwert oder den Effektivwert einer Spannung angibst? Die Spannung ändert sich doch nicht mit der Wahl des Kennwertes. Es ist doch nach wie vor dieselbe Spannung. Ich fürchte, da verwechselst Du irgendwas. |
Ja im Allgemeinen, wenn man von der Durchschlagfestigkeit spricht. |
Das hat aber mit der konkreten Aufgabenstellung nichts zu tun. Da sollte nur die Spannung zwischen zwei Punkten in einem irgendwie gearteten inhomogenen Feld bestimmt werden.
| Claudini95 hat Folgendes geschrieben: | | Die ist ja bei homogener Verteilung noch leicht berechenbar, jedoch bei inhomogenen Verteilungen wie in unserem Fall, kann es ja temporär zu Felderhöhungen kommen ... |
An temporäre Felderhöhungen glaube ich nicht. Da kann es sich bestenfalls um lokale Feldstärkespitzen an lokalen Drahtspitzen des aus einzelnen Adern bestehenden Leiterseils handeln, die aber durch die Leiterglättungsschicht abgedeckt sind.
| Claudini95 hat Folgendes geschrieben: | | ... und somit zur Zerstörung der Bauteile bzw. hier des Leiterseils kommen. |
Wenn hier überhaupt etwas zerstört wird, dann ist das nicht das Leiterseil, sondern die Isolation, also die aufgeschrumpfte Kunsstoffschicht oder die sie umgebende Luft.
| Claudini95 hat Folgendes geschrieben: | | Daher wird ja wie in der Aufgabe die Leiterglättung realisiert, damit man die Feldstärke reduziert? |
Ja und? Knallt es nun in der vorliegenden Anordnung, wenn man statt des Scheitelwertes den Effektivwert angibt (oder umgekehrt)?
Es ist ja alles (oder das meiste) richtig, was Du sagst. Aber noch einmal: Das hat doch mit der vorliegenden Aufgabenstellung nichts zu tun.
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Claudini95
Anmeldungsdatum: 31.05.2015
Beiträge: 126
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| Claudini95 Verfasst am: 03. Jul 2017 18:37 Titel: |
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| GvC hat Folgendes geschrieben: | | Aber noch einmal: Das hat doch mit der vorliegenden Aufgabenstellung nichts zu tun. |
Ja das stimmt schon, da habe ich wohl zu praxisnah gedacht.
Zwei Fragen schwirren mir noch im Kopf zu der Aufgabe.
1) Es kann angenommen werden, dass im Radius  eine Äquipotentialfläche vom  angenommen werden.
Wie würde ich jetzt rechnen, wenn der letzte Satz nicht bei der Aufgabenstellung darstünde? Anders gefragt: Was soll mir das sagen, dass auf dem Radius die Äquipotentialfläche, sprich die Fläche gleichen Potentials, den Wert null annimmt?
2) Der Begriff Leiterglättung. In keinem Buch habe ich dazu eine Definition gefunden. In der Vorlesung wurde erwähnt, dass er so viel bedeutet wie örtliche Überhöhungen des elektrischen Feld zu regulieren. Gibt es da eine Definition?
Danke,
Grüße
Claudia
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 03. Jul 2017 19:57 Titel: |
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| Claudini95 hat Folgendes geschrieben: | | Wie würde ich jetzt rechnen, wenn der letzte Satz nicht bei der Aufgabenstellung darstünde? |
Dann ließe sich die Aufgabe nicht lösen. Denn im idealen zylindrischen Feld (d.h. mit unendlich langer Leiteranordnung) wird das Potential selbst im Unendlichen nicht null. Durch die in der Aufgabenstellung gemachte Angabe wird von Vornherein eine berechenbare Näherungslösung angestrebt.
| Claudini95 hat Folgendes geschrieben: | | Der Begriff Leiterglättung. In keinem Buch habe ich dazu eine Definition gefunden. In der Vorlesung wurde erwähnt, dass er so viel bedeutet wie örtliche Überhöhungen des elektrischen Feld zu regulieren. Gibt es da eine Definition? |
Du hast sie selber gerade genannt. Und es ist dieselbe, die ich Dir in meinem vorigen Beitrag gegeben habe (wobei ich Dir zusätzlich auch noch ein Beispiel dazu genannt habe).
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Claudini95
Anmeldungsdatum: 31.05.2015
Beiträge: 126
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| Claudini95 Verfasst am: 03. Jul 2017 20:20 Titel: |
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| GvC hat Folgendes geschrieben: |
Dann ließe sich die Aufgabe nicht lösen. Denn im idealen zylindrischen Feld (d.h. mit unendlich langer Leiteranordnung) wird das Potential selbst im Unendlichen nicht null. Durch die in der Aufgabenstellung gemachte Angabe wird von Vornherein eine berechenbare Näherungslösung angestrebt. |
Das habe ich noch nicht ganz verinnerlicht. Wie kann man das noch anders erklären? Ich verstehe gerade nicht wieso im idealen zylindrischen Feld mit unendlich langer Leiteranordnung das Potential im Unendlichen nicht null wird? Es wird kleiner, aber halt nicht null, so ist das gemeint? Aber wieso bei es jetzt null sein muss, verstehe ich nicht.
Der andere Part mit der Leiterglättung ist soweit klar.
Danke,
Grüße
Claudia
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 03. Jul 2017 21:38 Titel: |
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| Claudini95 hat Folgendes geschrieben: | | Ich verstehe gerade nicht wieso im idealen zylindrischen Feld mit unendlich langer Leiteranordnung das Potential im Unendlichen nicht null wird? |
Sonst wäre die Feldstärke im ganzen endlichen Raum in der Umgebung des Leiters null, es sei denn, das Potential des Leiters ist unendlich groß. Das ist aber beispielsweise in der vorliegenden Aufgabe mit 90kV vorgegeben. Leite Dir doch mal die Gleichung für die Feldstärke her, mit der Du die ganze Zeit hier gearbeitet hast. Du kannst der Einfachheit halber ja die Kunststoffumhüllung weglassen und nur einen metallischen Leiter in Luft mit Radius r0 betrachten.
| Claudini95 hat Folgendes geschrieben: | | Aber wieso bei es jetzt null sein muss, verstehe ich nicht. |
Damit, wie bereits gesagt, die Aufgabe (näherungsweise) lösbar wird. Aber eigentlich ist das ein ganz willkürlicher Wert. Insofern ist die Aufgabe vom Aufgabensteller nicht gut durchdacht. Denn je nach Festlegung des Nullpotentials kannst Du jede beliebige Spannung (< 90kV) zwischen r1 und r2 errechnen. Nimm einfach realistischweise an, dass im vorliegenden Fall die Anordnung von einem konzentrischen metallischen Zylinder mit dem vorgegebenen Radius r3 umgeben ist, genauso wie die metallischen Zylinder bei r1 und r2 vorgegeben sind.
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Claudini95
Anmeldungsdatum: 31.05.2015
Beiträge: 126
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| Claudini95 Verfasst am: 04. Jul 2017 08:54 Titel: |
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| GvC hat Folgendes geschrieben: |
Sonst wäre die Feldstärke im ganzen endlichen Raum in der Umgebung des Leiters null, es sei denn, das Potential des Leiters ist unendlich groß. Das ist aber beispielsweise in der vorliegenden Aufgabe mit 90kV vorgegeben. Leite Dir doch mal die Gleichung für die Feldstärke her, mit der Du die ganze Zeit hier gearbeitet hast. Du kannst der Einfachheit halber ja die Kunststoffumhüllung weglassen und nur einen metallischen Leiter in Luft mit Radius r0 betrachten. |
Ahso, ich denke jetzt hat es Klick gemacht. Es liegt einfach an der Definitionslücke. Stichwort  .
| GvC hat Folgendes geschrieben: |
Damit, wie bereits gesagt, die Aufgabe (näherungsweise) lösbar wird. Aber eigentlich ist das ein ganz willkürlicher Wert. Insofern ist die Aufgabe vom Aufgabensteller nicht gut durchdacht. Denn je nach Festlegung des Nullpotentials kannst Du jede beliebige Spannung (< 90kV) zwischen r1 und r2 errechnen. Nimm einfach realistischweise an, dass im vorliegenden Fall die Anordnung von einem konzentrischen metallischen Zylinder mit dem vorgegebenen Radius r3 umgeben ist, genauso wie die metallischen Zylinder bei r1 und r2 vorgegeben sind. |
Okay.
Ich bedanke mich nochmal für die Unterstützung,
Grüße
Claudia
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