Übungsbeispiele: 1) Auf eine Ladung von 20nClb wirkt eine Kraft von 8mN. Berechnen Sie die Feldstärke.

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1 Übungsbeispiele: 1) Auf eine Ladung von 20nClb wirkt eine Kraft von 8mN. Berechnen Sie die Feldstärke. 2) Zwischen zwei Aluminum-Folien eines Wickelkondensators,der an einer Gleichspannung vo 60 V liegt, befindet sich das Dielektrikum Polyester mit 0,02mm Dicke. Berechnen Sie die Feldstärke zwischen den Folien. 3) In einem homogenen Elektrischen Feld mit der Feldstärke von 2,5kV/m wirkt auf einen Körper eine Kraft von 50uN. Bestimmen sie die Ladung des Körpers. 4) Um einen Durchbruch zu vermeiden darf am PN-Übergang einer Gleichrichter-Diode in Sperrichtung eine Feldstärke von 1,8kV/mm nicht überschritten werden. Wie hoch ist die maximale Sperrspannung bei einer Sperrschichtdicke von 30um. 5) Bei einem Kondensator mit einem Plattenabstand von 0,17mm darf eine Feldstärke von 1500kV/m nicht überschritten werden. Überprüden Sie ob dieser Kondensator an 220V DC gelegt werden darf und überprüfen Sie, ob dieser Kondensator an 230 V AC gelegt werden darf. 6) In einem homogenen Feld eines Kondensators befindet sich eine Probeladung von 1,17nCl. Die Spannung zwischen den Platten beträgt bei 6,8mm Abstand 5,82kV. Berechnen Sie die Kraft auf die Probeladung. 7) In einer Kupferaderleitung welche einen Querschnitt von 1,5mm^2 hat, ist in Längsrichtung eine Feldstärke 20mV/m vorhanden. Berechnen Sie den Strom I. 8) Berechnen Sie die Kapazität eines Plattenkondensators mit einer wirksamen Plattenfläche von 40cm^2 und einem Plattenabstand von 1mm und der Permibilitätszahl 8. 9) Der Abstand l zwischen den Platten eines Kondensators mit dem Durchmesser von d=28cm lässt sic von 0,5mm bis 5mm verändern. Berechnen Sie a) den Max. Möglichen Kapazitätswert b) den Abstand l bei einer Kapazität von 177 pf. 10) Berechnen Sie die Ladung eines Kondensators von 25uF an 220 V DC. 11) Ein Kondensator mit uF wird auf eine Spannung von 220 V DC geladen. Wie groß ist die gespeicherte Energie.

2 12) Ein PKW hat eine Starterbatterie von 12 V und 63A/Std.. Berechnen Sie die Kapazität eines Kondensators der bei gleicher Spannung die selbe Ladung aufnehmen kann. 13) Zwischen zwei Metallplatten mit einer Fläche von je 700cm^2 besteht eine Feldstärke E von 3100V/cm. Mit welcher Kraft ziehen sich die Platten an? 14) Ein Kondensator nach dem Bild.: Berechnen Sie a) die Feldstärke b) die Kapazität c) die Ladung d) die gespeicherte Energie e) die Kraft 15) An einer DC-Quelle von 60 V liegt ein Kondensator mi der Kapazität von 220uF. Um wiefeiel % steigt die gespeicherte Energie wenn man die Spannung verdoppelt? 16) Ein entladener Kondensator wird über einen R an 1000 V DC gelegt. Berechnen Sie die Spannung am Kondensator nach 4 Tau. 17) Eine Reihenschaltung aus einem R von 120kOhm und einem C von 27 nf wird an eine DC-Quelle von 2,8kV gelegt. Wie groß ist die Ladezeit? Wie groß ist die Spannung nach 10 ms wenn der Kond. Entladen ist? 18) Die Spannung am Kondensator beträgt bei folgender Schaltung 1,7 Volt. Berechnen Sie nach welcher Zeit diese Spannung nach dem Einschalten erreicht ist.

3 19) Bei einer RC-Schaltung beträgt der Anfangsstrom I0 100mA und Tau 1ms. Berechnen Sie den Entladestrom nach 5ms. 20) Ein Wickelkondensator besteht aus 2 Folien von je 25m Länge und 5cm Breite.Als Dielektrikum wird Polyester von je 0,1mm Dicke verwendet. Berechnen Sie die Kapazität. 21) Welcher Durchmesser ist für die Kreisförmige Platten eines Kondensators mit der Kapazität non 1F bei Luft als Dielektrikum und einem Plattenabstand von 1mm erforderlich? 22) Wie Sieht das Einschaltverhalten bei dieser Schaltung aus? Wie groß ist Tau? Uausgang nach 1ms? 23) Ein Kondensator von 10uF wird über einen Vorwiderstand von 1 MΩ an einer DC-Quelle von 110 Volt aufgeladen. Berechnen Sie die Zeitkonstante und die Ladezeit. 24) Ein Kondensator mit der Kapazität von 4,7uF ist an einer DC-Quelle voll aufgeladen.er wird über einen R von 1,5 MΩ entladen. Berechnen Sie Tau und die Entladezeit. 25) Ein 100 Ω Widerstand und ein Kondensator sind in Reihe geschaltet.nach dem Einschalten fließt ein Strom für die Zeit t=0,1ms. Welche Kapazität hat der Kondensator? 26) Aus Sicherheitsgründen muss nach DIN VDE ein Kompensationskondensator in 60 Sec. Von 230 Volt auf <= 50 Volt entladen sein. Berechnen Sie den erforderlichen Widerstand für einen Kondensator mit der Kapazität von 6 uf. (ungefähre Berechnung!!) 27) Ein Kondensator mit 16 uf wird über einen Widerstand an 84 V DC geladen. Nach einer Ladedauer von 11,4 sec. Werden am Kondensator 61 V gemessen. Berechnen Sie: a) die Zeitkonstante und die Ladezeit b) den Widerstandswert c) Wie groß ist die Spannung am Widerstand nach 3,5 sec nach Ladebeginn.

4 28) a) Ermitteln Sie für diese Schaltung die Stromstärke durch den Widerstand, wenn der Schalter geschlossen und der Kondensator voll aufgeladen ist. b) Weiters berechnen Sie die Zeitkonstante beim Entladen des Kondensators. c) Die Spannung am Kondensator 8,4 ms nach dem der Scalter geöffnet wurde. d) Die Stromstärke durch den Widerstand 33,6 ms nach dem der Schalter geöffnet wurde. 29) Eine Zeitverzögerung mit einem Relais ist nach dieser Schaltung aufgebaut. Der Widerstand des Relais beträgt 570Ω. Die Abfallspannung ist 9 Volt. Berechnen Sie : a) die Stromstärke im Einschaltmoment. b) den Betriebsstrom. d) nach welcher Zeit fällt das Relais nach Abschalten der Betriebsspannung ab? 30) Die gemischte Schaltung aus 2 Wid. Und 2 Kond. Wird über einen Schalter an 120 V DC geschaltet. Berechnen Sie : a) Die Zeitkonstante für den Ladevorgang. b) Die max. Stromstärke beim Laden. c) Die Stromstärke 130 ms nach schließen des Schalters d) Die Spannung an C1 und C2 nach dem Ladevorgang. e) Wie grß ist der Entladestrom 180 ms nach öffnen des Schalters?

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