inhomogenes Dielektrikum im C < Elektrotechnik < Ingenieurwiss. < Vorhilfe
|
Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.
Ich habe demnächst eine Prüfung in Theoretische Elektrotechnik anstehen und dazu einige Fragen, die ich mir selbst einfach nicht beantworten kann.
Eine möchte ich nun hier stellen:
Angenommen wir haben einen zylinderförmigen Plattenkondensator mit dem Plattenabstand d und dem Radius R.
Der Mittelpunkt des Zylinders ist die z-Achse.
Nun wird dieser Plattenkondensator mit zwei unterschiedlichen Dielektrika - voneinander unabhängig- betrachtet.
[mm] \varepsilon1: \varepsilon [/mm] * (1+(r/R))
[mm] \varepsilon2: \varepsilon [/mm] * (1+(z/d))
Der erste Teil der Aufgabe besteht darin auf die jeweiligen D- und E-Felder zu kommen und das klappt auch.
Im weiteren Verlauf geht es um die dielektrische Absorption.
Meine Frage:
Gibt es in einem der beiden Anordnungen eine dielektrische Absorption?
Wenn ja, warum? Wenn nein, warum?
Ich würde nämlich sagen nein, da diese an eine Leitfähigkeit und an eine Stromdichte gekoppelt ist.
Ist dies korrekt? Können sich generell in einem inhomogenen Dielektrikum durch das E-Feld
eine Plattenkondensators Raumladungen bilden? Oder passiert dies nur bei einer äquivalenten Anordnung
mit einer Leitfähigkeit und einem Stromfluss?
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig  | | Datum: | 18:07 Mi 13.04.2011 | | Autor: | GvC |
Die dielektrische Absorption ist nicht an eine Leitfähigkeit und schon gar nicht an einen Ladungsträgerstrom gekoppelt, sondern ist ein rein dielektrischer Effekt, der mit der Relaxation ausgerichteter Dipole im Dielektrikum nach einer Kurzentladung zusammenhängt. Die dielektrische Absorption wird auch dielektrische Relaxation oder Nachladeeffekt genannt.
Voraussetzung für eine Relaxation von Dipolen ist, dass sie zuvor überhaupt nennenswert polarisiert (ausgerichtet) waren. Nun überleg' mal, in welchem der beiden Kondensatoren, das der Fall ist.
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 16:37 Sa 16.04.2011 | | Autor: | qsxqsx |
Hallo,
Man sollte vielleicht sagen, dass im Fall wo [mm] \overrightarrow{D} [/mm] von z Abhängt, das Gesetz [mm] \integral_{}^{}{}\integral_{\partial V}^{}{\overrightarrow{D}*\overrightarrow{dA}} [/mm] = Q verletzt wäre, wenn keine Ladungen induziert werden.
Gruss
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 14:46 Di 19.04.2011 | | Autor: | GvC |
[mm] \vec{D} [/mm] hängt aber nicht von z ab.
Es dient nur der Irritation des Fragestellers, wenn ein solcher prinzipiell richtiger, hier aber nicht relevanter Einwand gemacht wird.
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 21:04 Di 19.04.2011 | | Autor: | qsxqsx |
...das versteh ich nicht was du da sagen willst. Kannst dus bitte ein bisschen genauer erläutern?
Danke.
Gruss
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 23:33 Di 19.04.2011 | | Autor: | GvC |
In keiner der gegebenen Anordnungen hängt die Verschiebungsdichte von z ab. Insofern fand ich Deinen diesbezüglichen Einwand eher irritierend.
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 18:56 Mi 20.04.2011 | | Autor: | qsxqsx |
Ist es denn nicht so dass D von z abhängt?! Legt man eine Spannung U an ist doch das E-Feld vorgegeben und gleich. Also muss doch D von z Abhängen wobei eben Ladung induziert wird?
Oder hängt etwa E von z ab? Kann ich mir aber nicht vorstellen.
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 00:53 Do 21.04.2011 | | Autor: | GvC |
> Ist es denn nicht so dass D von z abhängt?!
Nein
> Legt man eine
> Spannung U an ist doch das E-Feld vorgegeben und gleich.
Nein. Stell' Dir mal ein normalgeschichtetes Dielektrikum vor, da hast Du in den einzelnen Schichten auch unterschiedliche Feldstärken.
> Also muss doch D von z Abhängen wobei eben Ladung
> induziert wird?
Woher sollte die kommen?
> Oder hängt etwa E von z ab? Kann ich mir aber nicht
> vorstellen.
Dann solltest Du nochmal im Lehrbuch im Kapitel "Verhalten der Feldgrößen an Grenzflächen" nachgucken. Vielleicht stärkt das Deine Vorstellungskraft.
>
>
|
|
|
|
