Wechselstrom Kondensator

Duinne · Gast

Meine Frage:
Hallo Leute!
Ich habe ein paar Probleme mit der Physik. Habe drei Aufgaben zu lösen, die ich im Folgenden beschreibe:

1) Um die Dielektrizitätszahl epsilon r einer isolierenden Flüssigkeit zu ermitteln, taucht man zwei paralelle rechteckige Metallplatten mit den Maßen a=10 cm und b=15 cm und einem Absatnd d0 5,0 mm vollständig in die Flüssigkeit. Beim Anschluss einer Hochfrequenzspannung (

= 10 V, Frequenz = 1,0 MHz) fließt ein Blindstrom

=

mA.

a) Berechnen Sie die Dielektrizitätszahl epsilon r der Flüssigkeit!

b) Wie groß ist die Stromstärke ohne Flüssigkeit? (epsilon 0 =

)

Meine Ideen:
a) [latex]X_{c}=\frac{U_{eff}}{I_{eff}} [latex]
[latex]X_{c}=\frac{10 V}{0,14 A} [latex]
=71,429 Ohm

[latex]C=\frac{1}{2*\pi*1000000 \frac{1}{s}*71,429 Ohm } [latex]
C = [latex]0,2*10^{-8} [latex] F

[latex]e_{r}=\frac{C*d}{e_{0}*A } [latex]
epsilon r = 75,296

b) [latex]C = e_{0}*\frac{A}{d} [latex]
C = [latex]2,6562*10^{-11} [latex] F

[latex]X_{c}=\frac{1}{2*\pi *1000000\frac{1}{s}*2,6562*10^{-11}F } [latex]
= 5991,828 Ohm
[latex]I_{eff}= \frac{U_{eff} }{X_{c} } [latex]
= 0,00167 A

Ist das alles so korrekt?

Duinne · Gast

Sorry!

a)

=71,429 Ohm

C =

F

epsilon r = 75,296

b)

C =

F

= 5991,828 Ohm

= 0,00167 A

Ist das alles so korrekt?

PhyMaLehrer · Anmeldungsdatum: 17.10.2010 Beiträge: 1085 Wohnort: Leipzig

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Die Vorgehensweise ist prinzipiell richtig. Allerdings ist das Ergebnis im Teil a) wegen zu starker Abrundung des Kapazitätswertes sehr ungenau (ca. 10% Abweichung). Im Teil b) wurde der kapazitive Widerstand dann genau berechnet, deshalb ist auch der berechnete Strom genau, passt dann aber nicht mit dem berechneten Epsilon-Wert zusammen. Denn bei einer Verringerung der Kapazität um den Faktor

, muss sich auch der Strom um den Faktor

verringern.

Duinne · Gast

Ich danke euch beiden für die schnellen Antworten!
Ich habe mir bloß aus Faulheit nicht die Zeit genommen, die anständigeren Werte zu nehmen. Aber wenn meine Vorgehensweise richtig ist, kann ich das ja noch nacharbeiten.

Dann kommen wir zur nächsten Aufgabe:
Auf einem zylindrischen Kunststoffkern (µ r = 1) soll eine Spule mit 6 mm Durchmesser und 30 mm Länge gewickelt werden, die bei Frequenz = 1 MHz den gleichen Betrag des Blindwiderstandes aufweist, wie der Kondensator in Aufgabe 1a). Berechnen Sie die erforderliche Windungszahl! (µ 0 = 4pi *

)

N=97,97

Bitte die Rundungen wieder ignorieren.
Wie sieht es damit aus? Wenn das richtig ist, rundet man die Windungen dann auf?

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Duinne · Gast

Ich habe festgestellt, dass in der Physik manchmal seltsame Dinge passieren. Warum also nicht auch 97,97 Windungen? =)
Aber du hast ja Recht!

Also, ganz lieben Dank für die Hilfe! Und für die Bestätigung, dass ich es doch mit der Physik aufnehmen kann.

Ich hoffe, dass mir auch gerne noch bei anderen Aufgaben geholfen werden kann, wenn es nötig ist!

Ansonsten Wünsche ich einen schönen, restlichen Tag!

Grüße
Duinne