Kapazität eines offenen Kondensators (nebeneinanderliegende Platte)

OP #6591266
Lesenswert?

Guten Tag,

ich darf im Rahmen einer Studienarbeit Berechnungen zu einer 
Sensorgeometrie zur Messung von Feuchtigkeit durchführen. Allerdings 
fällt es mir schwer, Abschätzungen diesbezüglich zu machen, da ich 
nirgends eine Formel finde, über die ich die Kapazität eines 
Kondensators mit nebeneinander liegenden Platten berechnen kann. Auch 
unter der Bezeichnung offener Kondensator finde ich nichts.

Vielleicht kann mir ja hier jemand weiterhelfen.

Vielen Dank
David
Gast #6591291
Lesenswert?

David G. schrieb:
> Allerdings
> fällt es mir schwer, Abschätzungen diesbezüglich zu machen, da ich
> nirgends eine Formel finde, über die ich die Kapazität eines
> Kondensators mit nebeneinander liegenden Platten berechnen kann.

Wenn man keine Formel findet, dann macht man sich eine mittels 
Experiment!
OP #6591415
Lesenswert?

Weil mir jetzt schon mehrere Artikel zur Kapazität eines 
Plattenkondensators geschickt haben:

Mir ist durchaus bewusst wie man die Kapazität eines 
Plattenkondensators, dessen Platten gegenüber liegen berechnet. Dennoch 
sagen die Artikel nichts darüber aus, wie man die Kapazität bei 
nebeneinanderliegenden Platten berechnet.
OP #6591424
Lesenswert?

David G. schrieb:
> Weil mir jetzt schon mehrere Artikel zur Kapazität eines
> Plattenkondensators geschickt haben:
>
> Mir ist durchaus bewusst wie man die Kapazität eines
> Plattenkondensators, dessen Platten gegenüber liegen berechnet. Dennoch
> sagen die Artikel nichts darüber aus, wie man die Kapazität bei
> nebeneinanderliegenden Platten berechnet.

Also in einer Ebene liegend
#6591457
Lesenswert?

Maxwell liefert die Fromeln ...
Bei idealisierten Geometrien könnte man das geschlossen lösen..
Macht man (un)gerne in den Prüfungen für Theoretische Elektrotechnik ...
Überlagerung von n Drahtpaaren ?

Finite-Elemente-Software liefert dann Lösungen für freie Geometrien.

In der Praxis wird man das einfach messen :) (aber ist ja Hochschule ;) 
)
Jedoch hat man da noch weitere Kapazitäten, z.B. je Platte gegen 
Umgebung, die je nach Messverfahren dann Einfluß auf das Ergebnis haben.

An Textilien erinnert mich an Überlegungen die Restfeuchte in 
Wäschetrocknern über Kapazitätsänderungen (und Dämpfung von RF, undund) 
zu messen.
Schlußendlich war (damals) die 'einfache' Leitfähigkeitsmessung ähnlich 
gut und deutlich billiger.
(Firma: مهندس) #6591484
Lesenswert?

Du kennst doch 'Wheelers Formula'? Da hat Wheeler vor 100 Jahren 
empirische Formeln ermittelt, für Luftspulen, einlaging und mehrlagig 
und für ganz verschiedenen (Luft-)Spulen. Es gibt auch 
Weiterentwicklungen dieser Formeln z.B. für Induktivitäten auf 
Leiterplatten. Die kannst Du vielleicht für Deine Zwecke modifizieren.

https://www.allaboutcircuits.com/textbook/reference/chpt-1/inductor-sizing-equation/

weder Ochs noch Esel schrieb:
> Wenn man keine Formel findet, dann macht man sich eine mittels
> Experiment!

Das ist auch eine Idee: sich selber eine empirische Formel basteln, 
durch Versuche und Messungen.
OP #6592238
Lesenswert?

digger schrieb:
> David G. schrieb:
>
>
>> nirgends eine Formel finde, über die ich die Kapazität eines
>> Kondensators mit nebeneinander liegenden Platten berechnen kann. Auch
>> unter der Bezeichnung offener Kondensator finde ich nichts.
>
>
>
> Auszug, Balluff kapazitive Sensoren. (Produktkatalog)

Super, vielen Dank. Das hilft meinem Verständnis definitiv weiter
Gast #6592967
Lesenswert?

weder Ochs noch Esel schrieb:
> Wenn man keine Formel findet, dann macht man sich eine mittels
> Experiment!

Das ist die letzte Stufe, wenn man sonst gar nichts hat.

Die Energie eines Kondensators steckt im Feld. Und beim Aufladen eines 
Kondensators verrichtet man Arbeit, weil die Ladungstrennung gegen das 
bereits vorhandene Feld erfolgt. Da heißt es Kraft auf Ladungspakete 
aufzuintegrieren. Die Sache mit dem Feld vereinfacht sich, wenn man 
Symmetrien des Problems ausnutzen kann. Zweidimensionale 
Feldverteilungen kann man z.B. mit FEMM berechnen. Das kann auch 
Elektrostatik.
https://www.femm.info/wiki/ElectrostaticsTutorial

Antwort schreiben

Bitte melde dich an, um einen Beitrag zu schreiben.

oder

Mit Google-Account einloggen

Die Registrierung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.

Jetzt registrieren