Hilfe bei HF Rechenaufgaben

Gast #4927882
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Hallo zusammen,

ich muss eine Aufgabe rechnen, wo ich leider gar keinen Anhaltspunkt 
habe:
Die Aufgabe lautet:


Eine Koaxialleitung besitzt einen zylindrischen Innenleiter vom Radius 
R1 und einen
zylindrischen Außenleiter vom Radius R3. Die Ladung Q' je Längeneinheit 
ist gleichförmig
über den Innenleiter, die Ladung –Q' ebenso über den Außenleiter 
verteilt. Zwischen r = R1 und
r = R2 befindet sich ein Dielektrikum mit der Dielektrizitätskonstante 
ε1, zwischen r = R2 und
r = R3 ein Dielektrikum mit der Dielektrizitätskonstante ε2.
Berechnen Sie das elektrische Feld:
a) für r < R1,
b) für R1 < r < R2,
c) für R2 < r < R3,
d) für r > R3.
Die Wände der leitenden Zylinder werden als unendlich dünn angesehen.

Könnte mir bitte jemand helfen?

Vielen Dank

Hansi
Gast #4928553
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Hansi schrieb:
> Könnte mir bitte jemand helfen?

Was kannst du denn selbst?
Normalerweise kommt es hier ziemlich schlecht an wenn jemand seine 
Hausaufgaben gemacht kriegen will weil er selbst zu faul dazu ist.

Wenns irgendwo konkret hakt kriegt man dann gerne Hilfe, aber "Ich hab 
keine Ahnung, der böse Prof stellt so schwere Aufgaben" ist nicht.
Gast #4932587
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Es gibt genug Programme im Internet welche dir den Wellenwiderstand 
dieser Koaxleitung berechnen können. Eventuell gibt es auch etwas für 
dein elektrisches Feld. Für den Praktiker reicht der Wellenwiderstand 
meistens schon aus...
#4934316
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Der Fragesteller muss wohl eine Übungsaufgabe bearbeiten, da wird ihm 
ein Online Calculator nicht reichen, den wird er in der Prüfung später 
nicht benutzen dürfen.

Ich würde so vorgehen:
-Das Konstrukt als Reihenschaltung zweier Kondensatoren verstehen
-Die Einzelkapazitäten berechnen
-Mit der Gesamtladung und der Gesamtkapazität auf die Spannung schließen
-Überlegen, wieviel Spannung auf jeden Kondensator entfällt (Stichwort 
kapazitiver Spannungsteiler)
-Ausrechnen, wie groß das E-Feld dieser beiden Zylinderkondensatoren 
dann ist

Ich habe solche Aufgaben seit Jahren nicht gerechnet, wenn ich nichts 
übersehen habe müsste das so funktionieren.
Gast #5121867
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Ein Hinweis:

Die resultierenden Äquipotentialflächen (-> konstantes Potential) sind 
Zylinderschalen. Das liegt daran, dass der Fluss konstant über dem 
Radius ist für r<R3 (Satz von Gauß angewandt auf den elektrischen 
Fluss). Auf diesen Äquipotentialflächen endet das E-Feld senkrecht (da 
im statischen Fall das elektrische Feld ein Gradientenfeld ist und keine 
Verwirbelungen auftreten). Somit kannst du eine metallische Wand in den 
Übergang zwischen ε1 und ε2 ziehen, welche du gedanklich trennen kannst, 
ohne das elektrische Feld zu verfälschen. Dann sollte die Lösung einfach 
sein (zwei zylindrische verschachtelte Kondensatoren) ...

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