Kondensator < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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| Aufgabe | | Ein Kondensator taucht in eine dielektrische Flüssigkeit ein. Wenn der Kondensator geladen wird, steigt die Flüssigkeit zwischen den Platten nach oben. Berechnen Sie die Steighöhe bei const. Spannung. |
Hab mich mal an dieser Aufgabe versucht. Hab angenommen, dass der Plattenkondensator die Länge l und die Breite b hat. Die Steighöhe hab ich mit h bezeichnet.
Die el. Energie eines Plattenkondensators ist E = [mm] \bruch{1}{2}*\bruch{Q²}{C}.
[/mm]
Dabei ist zu dem Zeitpkt zu dem noch keine Flüssigkeit in Kondensator ist:
C= [mm] \varepsilon_{0}*\bruch{A}{d} [/mm] = [mm] \varepsilon_{0}*\bruch{b*l}{d}
[/mm]
[mm] \Rightarrow E_{el(vorher)}=\bruch{1}{2}*\bruch{Q²*d}{\varepsilon_{0}*b}.
[/mm]
Dadurch das jetzt die Flüssigkeit in den Kondensator steigt verringert sich die el. Energie. Die verlorene Energie wird in potentielle Energie umgewandelt. Sprich dadurch steigt die Flüssigkeit.
[mm] C_{neu} [/mm] = [mm] C_{Flüssigkeit}+C_{Luft}. [/mm] Setzt man das wieder in die Formel für [mm] E_{el} [/mm] so erhält man einen weiteren Term.
Kann ich jetzt annehmen das die Energiedifferenz zwischen der vohrerigen elektrischen Energie und der danach herrschenden Energie gleich der potentiellen Energie des Flüssigkeit ist?
In Formeln:
[mm] E_{el(vorher)}-E_{el(nachher)} [/mm] = [mm] \bruch{m*g*h}{2} [/mm] ( 1/2 wegen Massenmittelpkt der Flüssigkeit)
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 12:20 Di 27.05.2008 | | Autor: | matux |
$MATUXTEXT(ueberfaellige_frage)
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