Kondensator

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steffi1987

Gast
Hallo ich habe die folgende Aufgabe könnte mit jemand dazu ein Ansatz geben ?

Stellen Sie sich vor, Sie wollen einen luftgefüllten Plattenkondensator konstruieren, der eine Energie von 100 kJ speichern kann.

(Hinweis:Emax,Luft= 3 MV/m )

Welches Volumen muss der Zwischenraum zwischen den Platten mindestens haben?
 
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lonesome-dreamer

Gast
AW: Kondensator

Hi,
bei der Aufgabe musst du ein wenig mit den Formeln rumspielen.

Das Volumen [tex]V[/tex] zwischen den Kondensatorplatten berechnet sich als Produkt aus dem Plattenabstand [tex]d[/tex] und der Fläche [tex]A[/tex] der Kondensatorplatten.
Es gilt für die Energie im Kondensator: [tex]W=\frac{1}{2}QU[/tex].
Jetzt schaust du dir mal die Formeln für einen Plattenkondensator an, insbesondere die für das elektrische Feld [tex]E[/tex], da du das ja gegeben hast und versuchst, die Größen [tex]Q[/tex] und [tex]U[/tex] oben zu ersetzen.

Gruß
Natalie
 
S

steffi1987

Gast
AW: Kondensator

hab das bereits schon gelöst,aber trotzdem danke für die hilfe :)
 
AW: Kondensator

Hallo Steffi und Natalie,

könnt Ihr mir bitte Eure Ergebnisse mit Herleitung verraten, ich komme immer wieder auf diese Ausgangsformel:

[tex] \epsilon_0=8,854*10^{-12} \frac{As}{Vm}[/tex]

[tex]\frac{100kJ}{\epsilon_0 \cdot \left(3\frac{MV}{m}\right)^2}=1254m^3[/tex]



Das kann doch nicht stimmen:?:oops:
 
S

steffi1987

Gast
AW: Kondensator

also ich habe es auch so die gleiche Herleitung und das glieche Ergebnis.
Ich denke das ist richtig ,denn wenn du überlegst,dass der Kondensator eine Energie von 100 KJ speichern muss und die elktrische Feldstärke 3MV/m ist dann ist schon das Volumen von 1254m³ angemessen :)
 
S

steffi1987

Gast
AW: Kondensator

also ich denke im Zähler kommt noch ne 2 dazu das heißt die elektrische Feldstärke noch mal 2 genommen dann kommst du auf das Ergebnis 2510,96m³
also so habe ich das :)
 
AW: Kondensator

Super Steffi,

das beruhigt mich jetzt, wollte Dir heute morgen schon mein Ergebnis posten doch als ich es eingetippt hatte dachte ich mir, Ruhig Junge, check das lieber nochmal. ;)

Mal sehen, ob Natalie auch dieses Ergebnis bestätigt, denn der Kondensator ist schon unglaublich gigantisch.


EDIT: Doppelpost mit LZM, er hat aber Recht!

Die Endgültige Formel lautet [tex]\frac{100kJ\cdot 2}{\epsilon_0 \cdot \left(3\frac{MV}{m}\right)^2}=2508m^3[/tex]
Da habe ich doch glatt die 2 unterschlagen. Jetzt wirds noch gigantischer.
 
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steffi1987

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AW: Kondensator

ja LZM hat recht mensch ich habe die zwei auch unterschlagen:)
danke für den Hinweis und was habt ihr bei b raus ? bei mir kommt da 0,05m³.
 
S

steffi1987

Gast
AW: Kondensator

achso okay dann hast du wahrscheinlich ein anderes Aufgabenblatt :)
bei mir gibs nämlich noch ne Aufgabe b) wo ich das ganze mit Dielektrikum bestimmen muss
 
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lonesome-dreamer

Gast
AW: Kondensator

Hi,
ich kann euer Ergebnis von rund [tex]2510 m^3[/tex] auch bestätigen.

@Steffi: Und um was für ein Dielektrikum handelt es sich denn genau?

Gruß
Natalie
 
AW: Kondensator

Steffi,

ich habe gar kein Aufgabenblatt, nur Deine Schilderung der Aufgabe.

Aber ich denke im Nenner hast Du jetzt die neue maximal zulässige Feldstärke des Dielektrikum sowie [tex] \epsilon_0\cdot \epsilon_r[/tex] stehen.

Stimmts?
 
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steffi1987

Gast
AW: Kondensator

naja die Aufgabenstelleung ist eigentlich die selbe nur das ich jetzt das Volumen im Dielektrikum bestimmen soll epsilonr=5
 
S

steffi1987

Gast
AW: Kondensator

ja stimmt Martin im Nenner kommt das epsilonr hinzu :)
 
AW: Kondensator

Steffi,

Also entweder hast Du dich bei der maximalen Durchschlagsfestigkeit um eine hunderter Potenz verhaut, oder das Dielektrikum hat jetzt eine Durchschlagsfestigkeit von 300MV/m

Bei 3MV/m würde ich auf 501,6m³ kommen.

Edit: Ergebnis verbessert :oops:
 
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steffi1987

Gast
AW: Kondensator

achso ich habe vergessen anzugeben das sich die elktrische Feldstärke geändert hat :) umd zwar[tex]E=3 \cdot 10^{8}V/m[/tex]
 
S

steffi1987

Gast
AW: Kondensator

Martin studierst du eigentlich auch Elektrotechnik oder bist du schon fertig :)
 
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