Plattenkondensator < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 12:09 Mo 09.01.2012 | | Autor: | folken |
| Aufgabe | Wenn die elektrische Feldstärke in Luft etwa 3,0 · [mm] 10^{6} [/mm] N · [mm] C^{1} [/mm] beträgt, dann wird die Luft
ionisiert und somit elektrisch leitend. Dieses Phänomen wird als dielektrischer Durchschlag
(oder dielektrische Entladung) bezeichnet. Sie wollen auf einem idealen Plattenkondensator
eine Ladung von 1,3 C speichern. Wie groß muss die Fläche der Platten mindestens sein, um
einen dielektrischen Durchschlag zu vermeiden? |
Hallo,
ich komme bei dieser Aufgabe nicht weiter. Was ich bisher mir gedacht habe war,
dass man die Formel
C = [mm] \bruch{\varepsilon * A}{d} [/mm]
gleich 1,3 setzt. [mm] \varepsilon [/mm] ist ja sowieso gegeben. Aber wie ich nun die Fläche und den Abstand rausbekommen soll, da fehlt mir der Ansatz.
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 13:13 Mo 09.01.2012 | | Autor: | notinX |
Hallo,
> Wenn die elektrische Feldstärke in Luft etwa 3,0 · [mm]10^{6}[/mm]
> N · [mm]C^{1}[/mm] beträgt, dann wird die Luft
Du meinst sicher [mm] $3\cdot 10^6 N\cdot C^{{\color{red}-}1}$ [/mm] bzw. [mm] $3\cdot 10^6 \frac{N}{C}$
[/mm]
> ionisiert und somit elektrisch leitend. Dieses Phänomen
> wird als dielektrischer Durchschlag
> (oder dielektrische Entladung) bezeichnet. Sie wollen auf
> einem idealen Plattenkondensator
> eine Ladung von 1,3 C speichern. Wie groß muss die
> Fläche der Platten mindestens sein, um
> einen dielektrischen Durchschlag zu vermeiden?
> Hallo,
>
> ich komme bei dieser Aufgabe nicht weiter. Was ich bisher
> mir gedacht habe war,
> dass man die Formel
>
> C = [mm]\bruch{\varepsilon * A}{d}[/mm]
>
> gleich 1,3 setzt. [mm]\varepsilon[/mm] ist ja sowieso gegeben.
Was hättest Du davon?
Aber
> wie ich nun die Fläche und den Abstand rausbekommen soll,
> da fehlt mir der Ansatz.
Gesucht ist ja die Fläche des Kondensators, so dass eine bestimmte Feldstärke nicht überschritten wird. Sinnvoll wäre also eine Formel in der Fläche und Feldstärke vorkommen. Fällt Dir dazu eine ein?
Gruß,
notinX
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 14:01 Mo 09.01.2012 | | Autor: | folken |
Danke für deine Antwort.
Die Formel für die Feldstärke ist doch F = q* E, aber wie bringe ich diese mit der Formel für die Kapazität in Verbindung?
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(Antwort) fertig | | Datum: | 14:08 Mo 09.01.2012 | | Autor: | notinX |
> Danke für deine Antwort.
> Die Formel für die Feldstärke ist doch F = q* E, aber
Das ist die Definitionsgleichung des elektrischen Feldes. Bringt uns das hier weiter?
> wie bringe ich diese mit der Formel für die Kapazität in
> Verbindung?
Du brauchst eine andere Formel. Dazu gibt es zwei Möglichkeiten, entweder Du suchst so lange, bis Du eine passende findest, oder Du leitest die entsprechende Formel her. Ausgangspunkt der Herleitung wäre die Maxwellgleichung:
[mm] $\mathrm{div}\vec{E}(\vec{r})=\frac{\varrho(\vec{r})}{\varepsilon_0}$
[/mm]
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