Plattenkondensator mit zwei Dielektrika und homogenem Feld

Jakob_2014 · Gast

Meine Frage:
Moin,

folgende Aufgabe:

Bei vernachlässigbaren Randeffekten seien zwei Metallplatten mit Seitenlänge 8mm paralel zueinader angeordnet. Die Distanz zwischen beiden Metallplatten ist 0.1mm. Weiterhin sei zwsichen beiden Metallplatten ein homogenes el. Feld

vorhanden. Der Zwischenraum sei zur Hälfte mit einem dielektrischen Material (

) und zur Hälfte mit Luft (

) gefüllt. (Die Trennfläche steht dabei senkrecht zu den Platten, die Platten liegen Paralel zur xz-Ebene mit der unteren Platte y = 0).

Ich soll nun:
1) el. Potential im Zwischenraum (mit Referenzpotential der unteren Metallplatte von 0V)
2) Spannung zwischen den Platten
3) Flussdichte im Zwischenraum
berechnen.

Meine Ideen:

Bisherige Ansätze bzw. Lösungen
1):

Stimmt das so?

2)

Hier bin ich leicht über das Ergebnis verwundert, da es dem Potential aus 1) gleicht.

3)
Bei diesem Aufgabenteil fehlt mir der Ansatz, da jede Formel die mir bekannt ist das zweite Dielektrikum nicht beachtet.

Hat jemand von euch einen Ansatz, wie ich 3) lösen kann bzw. ob meine Ergebnisse zu 1)&2) soweit korrekt sind?

Grüße
Jakob

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Im Grunde handelt es sich um zwei parallele Kondensatoren. Bei denen ist die Potentialverteilung unabhängig vom Dielektrikum. Ich verstehe allerdings nicht, warum beide Hälften gleiche dielektrische Eigenschaften haben sollen. Hast Du da nicht einen Fehler bei der Wiedergabe der Aufgabenstellung gemacht?

Jakob_2014 · Gast

Ups. Da hab ich mich vertippt.

Der Teil mit dem Dielektrikum hat

Das Integral hat TeX da auch nicht ganz geschluckt. Das sollte von r0 bis r1 bzw. 0 bis 0.1mm sein.

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

So?