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Aufgabenstellung:

In einem Plattenkondensator nach der folgenden Abbildung sind und starke Isolierstoffschichten untergebracht. Ihre Permittivitätszahlen sind und . Die Fläche einer Kondensatorplatte beträgt . Die obere Platte trage die positive Ladung As, die untere die dem Betrage nach gleich große negative Ladung .

Abbildung

Gesucht sind:

a) Die in den Isolierstoffschichten vorhandenen elektrischen Flussdichten und

b) Die zugehörigen elektrischen Feldstärken und

c) Die an den Isolierstoffschichten liegenden Teilspannungen und

d) Die am Kondensator liegende Gesamtspannung

Lösungsweg:

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a) Flussdichten

Der zwischen den Kondensatorplatten verlaufende elektrische Fluss ist gleich der Ladung . Die elektrische Flussdichte ist daher in beiden Isolierstof fschichten gleich groß und beträgt

b) Feldstärken 

Damit betragen die zugehörigen elektrischen Feldstärken

c) Teilspannungen

Die obere Isolierstoffschicht wird mit der Spannung

beansprucht und die untere mit

d) Gesamtspannung

Damit beträgt die am Kondensator liegende Gesamtspannung

Lösung:

a)

b)

   

c)

   

d)