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Forum "Elektrotechnik" - U, D und C mit 2 Dielektrika
U, D und C mit 2 Dielektrika < Elektrotechnik < Ingenieurwiss. < Vorhilfe
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U, D und C mit 2 Dielektrika: Rückfrage
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 23:14 So 21.02.2016
Autor: Ulquiorra

Aufgabe
Gegeben ist eine Plattenanordnung.
a) Berechnen Sie die Beträge der Verschiebungsflussdichte D und der elektrischen Feldstärke E in den Dielektrika [mm] /varepsilon_{1} [/mm] und [mm] \varepsilon_{2} [/mm] und stellen Sie die Feldbilder dar.
b) Bestimmen Sie die Teilspannungen und die Gesamtspannung.
c) Ermitteln Sie die Teilkapazitäten und die Gesamtkapazität.
[mm] \varepsilon_{0} [/mm] = 8.854 * [mm] 10^{-12} \bruch{As}{Vm} [/mm]
[mm] \varepsilon_{r1} [/mm] = 3.8
[mm] \varepsilon_{r2} [/mm] = 4.7
[mm] d_{1} [/mm] = 0.3mm
[mm] d_{2} [/mm] = 0.5mm
A = 900 [mm] cm^{2} [/mm]
Q = 2,5 * [mm] 10^{-6} [/mm] As
[Dateianhang nicht öffentlich]

Hallooo,
also
a)
D = [mm] \bruch{Q}{A} [/mm]  
[mm] E_{r1} [/mm] = [mm] \bruch{D}{\varepsilon_{0} * \varepsilon_{r1}} [/mm] = 2,67 * [mm] 10^{9} [/mm]
[mm] E_{r2} [/mm] = [mm] \bruch{D}{\varepsilon_{0} * \varepsilon_{r2}} [/mm] = 2,16 * [mm] 10^{9} [/mm]

b)
[mm] U_{r1} [/mm] = [mm] E_{r1} [/mm] * d =  2,67 * [mm] 10^{9} [/mm] * 0.003m = 8 * [mm] 10^{6} [/mm]
[mm] U_{r2} [/mm] = [mm] E_{r2} [/mm] * d = 2,16 * [mm] 10^{9} [/mm] * 0.005m = 10 * [mm] 10^{6} [/mm]
[mm] U_{gesamt} [/mm] = [mm] U_{r1} [/mm] + [mm] U_{r2} [/mm] = 18 * [mm] 10^{6} [/mm]

c)
[mm] C_{r1} [/mm] = [mm] \bruch{Q}{U_{r1}} [/mm] = 31.3 * [mm] 10^{-12} [/mm]
[mm] C_{r2} [/mm] = [mm] \bruch{Q}{U_{r2}} [/mm] = 25 * [mm] 10^{-12} [/mm]
[mm] C_{gesamt} [/mm] = [mm] C_{r1} [/mm] + [mm] C_{r2} [/mm] = 56.3 * [mm] 10^{-12} [/mm]

So alles richtig gemacht? Bitte einmal rüberschauen

Mfg

Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: png) [nicht öffentlich]
        
Bezug
U, D und C mit 2 Dielektrika: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 01:48 Mo 22.02.2016
Autor: leduart

Hallo
die 2 gedachten Kondensatoren sind doch in Reihe geschaltet, da addieren sich die Kapazitäten nicht!  d.h. C_ges ist falsch,du kannst auch [mm] Q_{ges)}/U_{ges} [/mm] rechnen, der Rest ist richtig, die Zahlenwerte hab ich nicht überprüft, nur die Formeln
Gruß leduart


Bezug
                
Bezug
U, D und C mit 2 Dielektrika: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 13:23 Mo 22.02.2016
Autor: Ulquiorra

Ok habs nun unterm anderen Thread jetzt verbessert. Müsste dann hier äquivalent ablaufen. Hatte total vergessen, dass Kondensatoren auch wie Widerstände parallel oder in reihe geschaltet sind. Dankeschön

Ulq

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U, D und C mit 2 Dielektrika: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 18:39 Mo 22.02.2016
Autor: GvC

Abgesehen davon, dass bei Deinen Ergebnissen sämtliche Einheiten fehlen, sind die Zahlenwerte auch falsch. Es ist überhaupt nicht nachzuvollziehen, wie Du darauf kommst. Denn die Formeln stimmen ja (bis auf die für die Gesamtkapazität). Oder hast Du einfach falsche Werte angegeben? Immerhin ist eine Plattenfläche von 900 cm² ziemlich groß. Stimmt das wirklich so?

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U, D und C mit 2 Dielektrika: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 00:51 Di 23.02.2016
Autor: Ulquiorra

Ja ich hab wahrscheinlich nicht die einheiten unfiormiert (kann man das so sagen?) Einiges in m, anderes in [mm] cm^{2} [/mm] usw. gelassen, was wahrscheinlich zu unüblichen Einheiten führt und deswegen sind wahrscheinlich die Zahlenwerte so entstanden

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Bezug
U, D und C mit 2 Dielektrika: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 01:03 Di 23.02.2016
Autor: GvC

Wenn es nur um eine fehlerhafte Umrechnung von metrischen Längen-, Flächen- und Volumeneinheiten ginge, müsste wenigstens die Ziffernfolge richtig sein. Ist sie aber auch nicht.

Bezug
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