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| Aufgabe | Ein Kondensator mit einer Kapazität von C = 1000 pF werde auf eine Spannung von U = 400 V aufgeladen. Das in dem Kondensator eingesetzte Dielektrikum habe eine Dielektrizitätszahl von [mm] \varepsilon_r [/mm] = 10.
1. Berechnen Sie die in dem Kondensator gespeicherte Energie [mm] W_{el}.
[/mm]
2. Welchen Beitrag [mm] W_D [/mm] liefert das Dielektrikum zu der gespeicherten Energie [mm] W_{el}? [/mm] |
Hallo,
so hier mein Vorgehen zur Aufgabe:
a) [mm] W_{el}=0,5*C_0*U^2=0,5*1000*10^{-12}F*(400V)^2=8*10^{-5}J
[/mm]
b) [mm] \varepsilon_r=\bruch{C}{C_0} [/mm] --> [mm] C=C_0*\varepsilon=1000*10^{-12}F*10=10*10^{-9}F=10nF
[/mm]
[mm] W_D=0,5*C*U^2=0,5*10nF*(400V)^2=8*10^{-4}J
[/mm]
Durch das Dielektrikum ist die Kapazität höher, so dass mehr Energie gespeichert werden kann. Die Energie [mm] W_{el}=8*10^{-5}J [/mm] zu [mm] W_D=8*10^{-4}J [/mm] ist eine Steigerung von 10000 Prozent.
Ist das realistisch?
Danke vorab.
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 18:26 So 06.05.2012 | | Autor: | Infinit |
Hallo monstre123,
dieser Faktor wurde gerade so gewählt, dass er angibt, um welchen Faktor ein Kondensator mit einem Dielektrikum Energie mehr speichern kann als ein Kondensator ohne solch ein Dielektrikum. Insofern ist Deine Rechnung okay, eine Null hast Du bei der Prozentzahl zu viel, ein Faktor 10 entspricht 1000 Prozent.
Viele Grüße,
Infinit
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(Antwort) fertig | | Datum: | 13:06 Di 08.05.2012 | | Autor: | isi1 |
Sollte man nicht annehmen, dass im Dielektrikum 90% der 80µJ gespeichert sind? Mit Luft statt des Dielektrikums wären es 8µJ.
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