Plattenkondensator

Nadine1110 · Anmeldungsdatum: 23.06.2023 Beiträge: 1

Meine Frage:
In der Aufgabe ist ein Plattenkondensator mit metallischen Platten der Länge a = 10 cm und der Breite b = 3 cm gegeben. Der Abstand zw. den Platten ist d = 1 mm. Der Kondensator ist von der Spannungsquelle getrennt und besitzt die Ladung Q = 1,0 x 10^-10 C.
In a) soll man die Kapazität C und die Feldstärke E zw. den Platten berechnen
In b) soll man die im Kondensator gespeicherte Energie berechnen
In c) soll die resultierende Kapazität C bestimmt werden, wenn ein Dielektrikum, das den Zwischenraum komplett ausfüllt, mit der relativen Dielektrizitätskonstante Er = 2,7 eingeführt wird
In d) wird das Dielektrikum teilweise herausgezogen, so dass nur ein Teil der Länge a - x zw. den Kondensatorplatten ist. Man soll die Formeln für C(x) und W(x) herleiten. Q = const.
e) soll man begründen ob auf das nun herausgezoge Dielektrikum eine Kraft wirkt. Wenn ja ob diese Kraft das Dielektrikum aus dem Kondensator herausdrückt oder es hineinzieht

Ich wollte nun wissen, ob ich die Aufgabe richtig gerechnet habe

Meine Ideen:
a)
Kapazität: C = Q * U, C = Eo * A/d = Eo * (a*b)/d = 2,6562 x10^-11 F ( bei den Einheiten war ich mir unsicher)

E = F/Q = U/d Q = C*U -> U = Q/C => E = (Q/C)/d = 3764,78 V/m ( kann das stimmen?)

b) Wc = 1/2 * C * U^2 = 1,88 x 10^-12 C/V

c) Cneu = (Eo*Er*A)/d = 5,578 x10^-11 F

d) C(x) = Eo * [(a-x)*b]/d
Wc = 1/2 * C * U^2 => W(x) = 1/2 * U^2 * C(x) = 1/2 * U^2 * Eo * [(a-x)*b]/d
Ich weiß ehrlich gesagt nicht wie man es herleiten soll O-0

e) die elektrische Feldverteilung zw. den Platten ändert sich, wenn das Dielektrikum herausgedrückt ist, also wirkt eine Kraft. Die Kraft müsste nach innen wirken, also wird das Dielektrikum in den Kondensator hineingezogen? Weil W = 1/2 * C * U^2. Q = const. und U = nicht angeschlossen und deswegen nimmt die gespeicherte Energie ab?

Vielen Dank im Voraus

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 5875