Plattenkondensator < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 18:03 Di 02.07.2013 | | Autor: | DarkJiN |
| Aufgabe | Ein Plattenkondensator bestehend aus zwei ebenen parallelen Metallplatten und einer Fläche von [mm] 10cm^2 [/mm] wird auf 220 V aufgeladen udn dann von der Spannungsquelle getrennt. Zwischen den beiden Platten befindest sich ein Luftspalt von d=2mm
a) Welches elektrische Feld E befindet sich nun zwischen den Platten?
b.) Der Abstand zwischen den beiden Platten wird nun halbiert. Welches verhätnis hat die neue Kapazität zu der Kpazität bei dem altem Abstand?
c.) Zwischen den Platten wird ein dielektrikum mit [mm] \varepsilon=2 [/mm] eingeführt. Welche Energie wurde durch das Verkleinern des ABstandes und das Einfügen des Dielektriukum insgesamt gewonnen? |
Bei: [mm] E=\frac{Q}{\varepsilon_0 \varepsilon_r A}
[/mm]
Wenn wir jetzt aber mal weiter denken und davon ausgehen, dass Q= C*U ist und
[mm] C=\varepsilon* \bruch{A}{d} [/mm] ist
dann kommen wir wenn wir [mm] \varepsilon* \bruch{A}{d}*U [/mm] für Q einsetzen auf:
[mm] E=\bruch{U}{d} [/mm] Wenn ich ncihts falsch gemacht habe. Passt aber auch von den Einheiten. Von daher:
[mm] E=\bruch{220V}{2*10^{-6}m}=1,1*10^8 V*m^{-1}
[/mm]
a.) erstmal richtig so?
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 18:24 Di 02.07.2013 | | Autor: | Infinit |
Hallo,
ein kleiner Fehler ist noch in der Berechnung.
2 mm sind [mm] 2 \cdot 10^{-3} [/mm] m.
Sonst okay.
Viele Grüße,
Infinit
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 18:43 Di 02.07.2013 | | Autor: | DarkJiN |
b.) ist auch ganz easy.
Halbiert man den Abstand verdoppelt sich natürlich die Kapazität.
c.)
[mm] W=0,5*CU^2
[/mm]
[mm] W_{1}= 2*\varepsilon*\bruch{0,001m^2}{10^{-3}}*(220V)^2=8,5668*10^{-7}J
[/mm]
[mm] W_{2}=varepsilon*\bruch{0,001m^2}{2*10^{-3}}*(220V)^2=2,1417*10^{-7}J
[/mm]
[mm] W_{2}-W_{1}=6,4251*10^{-7}J [/mm] dazu gewonnen
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(Antwort) fertig | | Datum: | 18:54 Di 02.07.2013 | | Autor: | Infinit |
Hallo DarkJiN,
das sieht gut aus.
Viele Grüße,
Infinit
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