Energie des elektrischenFeldes < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 04:47 So 18.11.2007 | | Autor: | onur--46 |
| Aufgabe | | Welche Energiedichte kann ein elektrisches Feld in feuchter Luft höchstens haben, wenn es bei einer Feldstärke E=2 MV/m zum Funkenüberschlag kommt? Berechnen Sie die Spannung, die man unter dieser Voraussetzung an einen luftgefüllten Plattenkondensator mit einem Plattenabstand von d=4 mm höchstens legen kann. |
Meine Fragen dazu:
1.Wie berechnet man die Energiedichte? Oder was ist überhaupt die Energiedichte?
2.Ist die Eigenschaft, ob die Luft nun feucht ist oder nicht überhaupt auschlaggebend für das Ergebnis?
3. Was ist mit Funkenüberschlag gemeint?
4. Und wie berechnet man die Spannung?
Also, wie ihr sehen könnt, ist das ALLES Neuland für mich und ich habe überhaupt keine Ahnung, was ich machen soll...
Deshalb bitte ich hier mal um Hilfe...
Wie kommt man denn uzr Lösung?
Wenn hier hilfsbereite Physiker zu einer Erklärung bereit sind, bitte keine Fachsprache verwenden, weil ich dann wieder nichts verstehen werde^^
Kurz gesagt: Physik ist für mich wie Chinesisch
Danke schonmal im Voraus....
LG onur--46
Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 11:12 So 18.11.2007 | | Autor: | Infinit |
Hallo onur--46,
ich probiere trotzdem mal mein Glück aus, auch wenn Deine Bereitschaft, irgendetwas verstehen zu wollen, ja wohl gegen Null tendiert.
Die Energiedichte eines Kondensators gibt einfach an, wieviel Energie solch ein Kondensator in seinem Volumen speichern kann. Diese Größe hängt von seiner Fläche und dem Abstand der Platten ab, hat aber den großen Vorteil, dass man diese Größe nur als Funktion der elektrischen Feldstärke ausdrücken kann. Bezeichnet man mit w die Energiedichte, so erhält man
$$ w = [mm] \bruch{1}{2} \epsilon_0 E^2 [/mm] $$ und die Grenzfeldstärke, bevor der Kondensator durchschlägt durch eine Funkenentladung, ist in Deiner Aufgabe gegeben. Feuchte Luft isoliert nicht so gut wie trockene und so kann es passieren, dass die unterschiedlichen Ladungen, die auf den beiden Platten des Kondensators sitzen, sich durch einen Funkenüberschlag ausgleichen. Mit Hilfe dieser Gleichung kannst Du die Energiedichte also schnell ausrechnen.
Der zweite Teil der Aufgabe ist dann nicht mehr so schlimm auszurechnen. Die Feldstärke, die ja angegeben ist, hängt im Plattenkondensator von der angelegetn Spannung und dem Plattenabstand ab.
$$ E = [mm] \bruch{U}{d} [/mm] $$
Diese Gleichung nach U aufzulösen, ist wohl kein Problem  .
Viel Spaß dabei,
Infinit
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 00:59 Mo 19.11.2007 | | Autor: | onur--46 |
und schwupps hab ich alles verstanden...
dass ich das so schnell verstehe, hätte ich nicht gedacht...
vielen dank für die hilfe...
ein kurzer beitrag hier erklärt mir viel mehr als 10 doppelstunden physik bei meinem lehrer...^^
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