Prüfungsvorbereitung - EL-Studium

Hallo,

ich bin EL-Student im 1. Semester und nun hab ich hier 3 Übungsaufgaben (dank des Profs natürlich ohne Lösungen) und hab bei den 3 Aufgaben keine Ahnung wie ich da rangehen soll. Also damit keine Mißverständnisse aufkommen....andere Aufgaben konnte ich schon lösen ;-) Da ich die 3 Aufgaben nur als pdf habe und teilweise noch Zeichnungen dabei sind möcht ich Euch mal bitten die Aufgaben unter

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anzuschauen. Es würde mir auch schon sehr viel helfen, wenn ich zumindest mal die physikalischen/elektrotechnischen Grundgleichungen hätte mit denen ich an die Aufgaben rangehen muß. Eine komplette Lösung wäre natürlich auch nicht schlecht.

Danke,

Thomas

(P.S. Sorry nochmal, daß Ihr erst PDF's ziehen müßt)

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Thomas Finke
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Durchflutungssatz, Gaus'sches Gesetz der Elektrostatik.

Siehe auch: Alle üblichen Lehrbücher.

Die beste Klausurvorbereitung ist, selbst die Lösung zu finden. Dazu stehen Dir Mitschriften, evtl. Skripte und Lehrbücher zur Verfügung.

Wenn Du das Ergebnis hast, gehst Du zu den Mitarbeitern Deines Profs und bittest sie, Deine Lösung mit der Musterlösung zu vergleichen.

Thiemo

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Stadtler

"Thomas Finke" schrieb im Newsbeitrag news:40253e12$0$17027$ snipped-for-privacy@newsread2.arcor-online.net...

... Also für ein 1.Semester ist der Schwierigkeitsgrad aber schon recht heftig. Die erste Aufgabe geht ja noch, aber der Kugelkondensator hat bei mir einen recht faden Nachgeschmack hinterlassen (Hüllflächenintegrale?) ist aber auch schon was her... Jedendfalls hat mein Vorredner recht, in jedem guten Buch (Küpfmüller, Th.Elt.) findest du das alles sehr genau erklärt (H-Feld senkrecht auf E-Feld etc.)

LG

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Dieter Berger

Auf jedenfall hilfreich:

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Der hat 700 links drauf....

LG

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Dieter Berger

Die Gleichungen für die Kapazität eines Kugelkondensators gibt es normalerweise im ersten Semester in der Formelsammlung. Die Feldstärke an der inneren Schale kann man über den Gaussschen Satz aus Oberfläche und Ladung bestimmen...

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Tim Boescke

Trotzdem schon recht Abstrakt für ein 1.Sem. Ich meine wir hätten damals Kirchhoff, Maxwell und Co. gemacht...

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Dieter Berger

Ja, eine leichte Aufgabe ist es wohl nicht.

Der Gaußsche Satz ist doch die 3. Maxwell Gleichung in integralform? Der Rest steht ja in der Formelsammlung.

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Tim Boescke

"Tim Boescke" schrieb im Newsbeitrag news:c054uv$12ofdj$ snipped-for-privacy@ID-107613.news.uni-berlin.de...

Sorry habs schon wieder vergessen...

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Dieter Berger

Hallo,

Also die Formeln habt ihr sicher bekommen. zB. Kugelkondensator-Beispiel

Q=C*U gilt allgemein D=eps*E hier gehört noch der Vektorpfeil drauf, ist aber hier eh wurscht D=Q/A A=4*PI*r^2 (Kugeloberfläche) Satz vom Hüllenfluß: Fluß durch geschlossene Fläche entspricht der eingeschlossenen Ladung.

Die Formel für einen Kugelkondensator kannst du dann ganz einfach selber herleiten. U=Integral E(r)*dr, Integrationsgrenzen sind der Innen- bzw. Außenradius.

Also: U= /ra /ra | E*dr = |Q/(eps*4*PI*r^2)*dr (mit E=D/eps=>(Satz v. Hüllenfluß)=>E=Q/(A*eps)) /ri /ri /ra =Q/(eps*4*PI)|1/r^2*dr => mit Q=CU folgt C=(4*PI*eps)*(1/ri-1/ra)= /ri

=(4*PI*eps)*(ra*ri)/(ra-ri)

Wenn jetzt wie in Punkt a) maximum von E(ri) gefragt ist einfach berechnete Formel auf E(r) umstellen, ri einsetzen und nach ri ableiten, Nullstetzen und Nullstelle berechnen. (Kannst auch noch die 2. Ableitung machen und schaun ob NS wirklich ein Minimum ist)

Also:

E(r)=D/eps=C*U/(eps*A)=(ra*r)/((ra-r)*r^2)*U

dE(ri)/dri=((2ri-ra)*ra)/(ri^2*(ri-ra)^2)= 0 => ri=ra/2 oder ra=0

Punkt b)

Mit E(r) von oben:

E(20)/E(40)=...=1,33 wenn ich mich nicht verrechnet habe. U kürzt sich natürlich heraus weil ja lt. Angabe die selbe Spannung.

c) ist genau so nur Formelanwenden, hab aber momentan keine Lust das alles zu rechnen, falls es Schwierigkeiten geben sollte melde dich halt nochmal.

Viel Spaß beim ET-Studium, Johannes

PS: Ich musste das letztes Jahr auch alles rechnen ;-)

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Johannes Schöller

Bei mir ist das auch noch nicht allzulange her, aber Ente gut, alles Gut!

Bei uns kam die Geschichte mir den E und H Feldern im dritten Semester, auch ich habe mich in der Klausur schwergetan, den den Kugelkondensator hatten wir noch nichtmal in der Vorlesung. Ich finde diese ganze Thematik auch sehr Abstrakt. Aber gehört halt dazu...

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Dieter Berger

Wir haben heute, für den Kugelkondensator, folgende Lösung zusammengebastelt....stimmt das?

(1) E = Q / (4*Pi*Epsilon*Ri²) Ri = Radius Innenkugel

(2) C = Q / Uia = (4*Pi*Epsilon) / (1/Ri - 1/Ra) --> Q = (4*Pi*Epsilon) / (1/Ri - 1/Ra) * Uia

Gleichung 2 in Gleichung 1

E = 1/(4*Pi*Epsilon) * 1/Ri² * (4*Pi*Epsilon)/(1/Ri - 1/Ra) * Uia

4*Pi*Epsilon kürzt sich raus

E = Uia / (Ri² * (1/Ri - 1/Ra)) --> Ra=0,8m --> E = Uia / (Ri² * (1/Ri -

1/0,8))

Damit E minimal wird muss der Nenner maximal werden....bei Uia = const.

f(r) = r² * ( 1/r - 1/0,8)

f'(r) = 1-2,5r

f''(r) = -2,5

Extremwert bei 1. Ableitung = 0

f'(r) = 0 --> r = 0,4

Zweite Ableitung prüfen auf ungleich 0

f''(0,4) = -2,5 --> kleiner Null --> Maxima

somit ist E am kleinsten wenn der Radius der Innenkugel gleich 0,4m ist.

Stimmt die Lösung???

Thomas

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Thomas Finke

Hallo,

Ja, Lösung stimmt. Ist ja auch das selbe wie ich's vorgerechnet habe.

Mit freundlichen Grüßen, Johannes

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Johannes Schöller

Wo wir grad bei der Koax-Aufgabe sind....

Könnte mir mal bitte jemand die Lösung für die Koax-Aufgabe schicken?

Weil wir haben gestern zwar den Prof. gefragt, aber der hatte keine Zeit weil er nen Termin hatte und nun haben wir noch immer keine Ahnung wie das genau geht...... :-(

Thomas

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Thomas Finke

"Andreas Schwarz" schrieb im Newsbeitrag

Kann ich nur bestätigen (Uni Erlangen, ET, mittlerweile 7. Sem) ...

... aber solche Aufgaben rechnet ihr nicht in den Übungen?

Laßt euch den Spaß nicht verderben mit solchen Aufgaben! Später wird alles besser! Is halt anfangs hartes Brot ...

Grüße, Gunther Dehm-Andone

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Gunther Dehm-Andone

Michael Schöberl schrieb im Beitrag ...

Nun, da in Deutschland das gesamte Bildungssystem auf Selektion statt Foerderung ausgelegt ist, faellt es halt Manchem etwas schwer, trotz aller Widerigkeiten und absichtlich in den Weg gelegten Stolpersteine noch den Spass an der Sache zu behalten und zu lernen.

Es wird sich auch nichts am Bildunssystem aendern, es wird hoechstens schlimmer.

--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com
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MaWin

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