Graphit als Leiter

[Hansi (Gast)]

Hallo zusammen,

ich soll den Frequenzbereich bestimmen, in welchem Graphit als guter 
Leiter bezeichnet werden kann.
Hat jemand einen Ansatz für mich?

[Matthias K. (kannichauch)]

Hier würde es drauf ankommen, wie stark der Skin Effekt bei schlechteren 
Leitern wirksam ist. Also schlechter als Silber oder Kupfer leitet 
Grafit ja.
Möglicherweise hat die schlechtere Leitfähigkeit eine negative 
Auswirkung auf den Skineffekt, weil ja auch die Leitfähigkeit quer zur 
Stromrichtung schlechter ist, also das weiß ich nicht genau.

Hat der Skineffekt keine besondere Eigenschaften bei Grafit, weil ja der 
Grafit auch ein relativ homogener Leiter ist, muss man zuerst 
herausfinden, was wohl ein guter HF Leiter sein soll, und dann die 
Leitfähigkeit des Grafites mit der Verschlechterung durch den Skin 
Effekt bei verschiedenen Frequenzen verrechnen=Multiplikation oder 
Division. Sounds easy.

MfG

[Elektrofan (Gast)]

Ansatz:

Der Graphit-Leiter habe den Querschnitt A.
Für jede (frei angenommene) Länge bzw. Abstand d hat man dann den 
ohmschen Widerstand R.
Diesen Querschnitt A kann man mit diesem Abstand d als 
Plattenkondensator betrachten:
  C= ε*A/d.

Dieses C hat bekanntlich die Reaktanz :
  X=1/(ωC).

Also kann man (z.B.) die Frequenz bestimmen, für die gilt:

  R=X

[Possetitjel (Gast)]

Matthias K. schrieb:

> Hat der Skineffekt keine besondere Eigenschaften bei Grafit,
> weil ja der Grafit auch ein relativ homogener Leiter ist,
> muss man zuerst herausfinden, was wohl ein guter HF Leiter
> sein soll, und dann die Leitfähigkeit des Grafites mit der
> Verschlechterung durch den Skin Effekt bei verschiedenen
> Frequenzen verrechnen=Multiplikation oder Division. Sounds
> easy.

Ist es aber nicht :)

Je geringer die Eindringtiefe, desto staerker schlaegt die
Oberflaechenrauhigkeit zu (weil sich der Stromweg verlaengert).

[Matthias K. (kannichauch)]

Grafit polieren, ein hartes Brot.

[Christoph db1uq K. (christoph_kessler)]

Ist die Leitfähigkeit auch noch richtungsabhängig?
Grafit (ist das die neue Rechtschreibung? Ich lege auch Wert auf mein 
"ph") zerfällt ja leicht in einzelne Scheiben von der Kristallstruktur 
her, daher kann man mit Bleistiften schreiben.
Das "Guter Leiter" muss auch irgendwie definiert werden, irgendein 
3dB-Abfall oder sowas.

[Abdul K. (ehydra)]

Für isotrophes Graphit mit normierten Flächenelement dargestellt und als 
Bandbreite der -3dB Punkt angenommen, komme ich auf ca. 450MHz.

Gegenfrage an den Schüler: Welchen Widerstand hat ein Würfel mit einer 
Kantenlänge von 1 Meter von einer Ecke zur weitest entferntesten Ecke 
gemessen?

[Abdul K. (ehydra)]

@Christoph:
Dann müßtest du mit Tensoren rechnen. Willst du das?
Grafit ist neue Rechtschreibung.


Hm, da müssen wohl die Einheiten noch korrigiert werden, denn hier sind 
es wohl mm2:
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/grd/1305211.htm

Naja, das Prinzip ist dargestellt. Ich bin durch. Die Werte wären für 
obige Sim:
C=44pF
R=8.3 Ohm


Übrigens kann man im Ofen hauchdünne Graphitschichten herstellen, wenn 
man die Luftzufuhr eher schwächeln läßt, die Ofentemperatur aber noch 
recht hoch ist. An einer Glassscheibe kann man die Folie dann abziehen. 
Muß aber erst wieder Winter werden...