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Graphit als Leiter
Gast
#4950725
Hallo zusammen, ich soll den Frequenzbereich bestimmen, in welchem Graphit als guter Leiter bezeichnet werden kann. Hat jemand einen Ansatz für mich?
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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
Gast
#4950986
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
Gast
#4951559
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). Grafit polieren, ein hartes Brot. 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. 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?
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@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... Antwort schreiben |
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