Fläche von Kondensatorplatte berechnen.

[Geldmann3]

Hallo, ich hänge gerade an einigen Aufgaben, bei denen es um Kondensatoren geht. Ich habe mich länger nicht damit beschäftigt, daher bin ich im Ganzen Thema nicht mehr richtig drin, eventuell verstehe ich also bereits einige Grundsätze nicht richtig.

Ich habe einen Kondensator mit der Kapazität 2200µF und einen Flächenabstand von 1µm. Das Dielektrikum hat eine Permittivzahl von 100. Welche Fläche müssen die beiden Platten des Kondensators haben?

Zuerst habe ich die Variablen zusammengefasst, die ich habe.
C=2200µF
Flächenabstand (l?) = 1µm
e1 = Permittivzahl = 100
Gesucht = A

Nun nehme ich die Formel für die elektrische Ladung.
C=e0 * e1 * A / l

e0 ist wenn ich mich richtig erinnere die elektrische Feldkonstante
8,85 * 10^-12 As / Vm

e1 die Permittivzahl

Also mal einsetzen und A rausbekommen:
2200µF=8,85 * 10^-12 As / Vm (...)

Aber da mache ich wohl schon was falsch, was ist denn jetzt mit s der Sekunde? Ich brauch in der Aufgabe doch gar keine Zeit?!?
oder lasse ich die Einheit diesmal einfach weg? Warum? Und muss ich wirklich mit so krass niedrigen Zahlen wie 10^-12 rechnen?

Bis vor kurzem kam ich im Unterricht noch komplett zurecht, letzte Arbeit eine 1. Doch jetzt füttert mich der Lehrer mit vielen Rechnungen und Variablen, die ich noch nie gehört habe bzw. damit zu tun gehabt habe. Ich habe das Gefühl, mir fehlt plötzlich 1/2 Jahr Unterricht :freak:
Verdammt.
JAJA, ich habe den Durchblick gerade komplett verloren,
Bitte HILFE!
Danke

[Major J]

Nein du kannst nicht einfach Einheiten weglassen.

Du hast die Formel doch schon dastehen.

Stell die doch einfach mal nach der Fläche um... suche bei Google die Grundeinheiten aus denen die Kapazität besteht (Farad). Einsetzen und ausrechnen.

[Geldmann3]

Danke, hat mir schon weiter-geholfen, mal sehen wie/wann ich das nächste mal anecke.
So einfach kanns sein...

bei Google die Grundeinheiten aus denen die Kapazität besteht (Farad).
Hmmm,
meinst du C/V ?

Dann habe ich
2200C / V = 100 * A / 1m |*1m /100 //ich lass das µ erstmal weg
2200C / V / 100 * m = 22m * C / V
Also 22mF???
WTH hab ich hier gemacht?

Aber ich suche doch eine Fläche!?
Was habe ich falsch gemacht?

[Mosher]

As steht für Amperesekunde und stellt somit eine Ladung dar.
(Ampere = Ladung pro Zeit)

Ähnlich wie Ws = Wattsekunde = Energie (Watt = Energie pro Zeit)

es gibt eine magnetische und eine elektrische Feldkonstante, die über die Lichtgeschwindigkeit zusammenhängen. Daher kommt diese Einheit As / Vm.

Lichtgeschwindigkeit^2 = 1/ (elektr.Feldkonstante * magnet. Feldkonstante). Jetzt kannst du dir ja überlegen, warum diese beiden Konstanten so kleine Exponenten (-12 und -7) haben...


Bei dem Umstellen einer Formel nach einer gesuchten Variable empfehle ich dir, bis zum Schluss noch Formelsymbole zu verwenden und erst im letzten Schritt Zahlenwerte einzusetzen. Spart Schreibarbeit und beugt Fehlern vor.

Bei deiner Formel oben musst du noch ganz besondes aufpassen, dass das Symbol "A", das für die Fläche steht, absolut nichts mit der Einheit [A], die für Ampere steht, zu tun hat.
Mir kam´s so vor, als ob du diese beiden A's vermischt hättest.

[3dzocker]

Also ich komm auf rund 2,5m²... Kann das wer bestätigen?

tschau

[Geldmann3]

Also ich komm auf rund 2,5m²... Kann das wer bestätigen?

Das ist mal ein Kondensator

LOL??

Ok nochmal von vorn.
Wieder ohne µ
2200As/V = 8,85*10^12As/Vm*100m*A/1m |*1m /100m
22As/V = 8,85+10^12As/Vm*A |/8,85+10^-12As/Vm
22As/V/8,85+10-12As/Vm=A
A=2,75As/V
Das ist aber keine Fläche?
Och manno :frown::freak::confused:

[3dzocker]

Warum setzt du ein und stellst dann um? Machs wie Mosher sagt, erst umstellen, dann einsetzen.

C = e * A/d -> A = C * d/e

A = 2200*10^-6 * 1*10^-6 / 8,85*10^-12 *100 -> 2200/885... Zumindest bei mir ;)

edit: mit Einheiten...

m² = As/V * m / As/Vm -> As und das V heben sich weg. Das m in As/Vm wandert über den Bruchstrich, da es im Nenner unterm Bruchstrich steht. Also steht am Ende überm Bruchstrich m*m=m².

tschau

[Mosher]

2,5m^2 kommt bei mir auch raus. Ziemlich groß, was mich wundert, da die Permittivität mit 100 ja doch ganz ordentlich ist und der Plattenabstand mit 1µm auch sehr günstig dimensioniert.

@ Geldmann:

oh je,... was du brauchst, ist viel viel Übung. Die Einheiten müssen sitzen, du musst in der Lage sein, bei deinem Ergebnis eine Einheitenkontrolle durchzuführen. Am einfachsten geht das wirklich, indem du zuerst nach der Fläche umstellst.

Muster:

C = e_0 * e_r * A / d (d=Plattenabstand)

A = (C * d) / (e_0 * e_r). Hier kannst du einfach einsetzen. Wenn du noch skeptisch bist, mach eine Einheitenkontrolle. Das ist in Prüfungssituationen auch immer eine gute Möglichkeit, sein Ergebnis zu überprüfen.

Bei dir würde die Einheitenkontrolle jetzt so aussehen:

m² = (As *m /V) / (As / V*m) As und V kürzen sich raus, m geht in den Zähler und voilá: m².

Ich wiederhole einfach, was 3dzocker schon gesagt hat, weils so schön richtig ist ;D

[Geldmann3]

Ok, das Umstellen und die Rechnung an sich, verstehe ich.
(Wobei ich gerade nicht dahinter-komme wie mein Casio Taschenrechner negative Hochzahlen annimmt.)

Warum zeigt WolframAlpha
bei As/V*m/As/Vm (http://www.wolframalpha.com/input/?i=As%2FV*m%2FAs%2FVm) als Ergebnis Vm?

[Mosher]

Ok, das Umstellen und die Rechnung an sich, verstehe ich.
(Wobei ich gerade nicht dahinter-komme wie mein Casio Taschenrechner negative Hochzahlen annimmt.)

Warum zeigt WolframAlpha
bei As/V*m/As/Vm (http://www.wolframalpha.com/input/?i=As%2FV*m%2FAs%2FVm) als Ergebnis Vm?


vermutlich, weil nicht erkennbar ist, wo sich der Hauptbruchstrich befindet.

edit: ROFL, nein..
Du kannst in WolframAlpha nicht einfach irgendwelche Symbole reinhacken und hoffen, dass die auch als Einheit erkannt werden

[Geldmann3]

Das Ergebnis kommt aber auch, wenn ich die Brüche in Klammern packe
(As*m/V)/(As/V*m) (http://www.wolframalpha.com/input/?i=%28As*m%2FV%29%2F%28As%2FV*m%29)
Ist ja das selbe wie ein "Hauptbruchstrich" oder?
Außerdem sollte das keinen Einfluss haben, da alles Punktrechnung ist.

[Mosher]

Das Ergebnis kommt aber auch, wenn ich die Brüche in Klammern packe
(As*m/V)/(As/V*m) (http://www.wolframalpha.com/input/?i=%28As*m%2FV%29%2F%28As%2FV*m%29)
Ist ja das selbe wie ein "Hauptbruchstrich" oder?
Außerdem sollte das keinen Einfluss haben, da alles Punktrechnung ist.

Dann lies doch mal, was da steht...

"unsing nearest Wolfram Interpretation" d.h. deine Eingabe wird einfach nicht so interpretiert, wie du dir das vorstellst.

Und klar macht das einen Unterschied:

a/b/c könnte a/b * 1/c sein, oder aber a / (b/c), was aber (a*c)/b wäre...



So musst dus eingeben, und dann "...as a unit instead" anklicken (http://www.wolframalpha.com/input/?i=%28A*s*m%2FV%29%2F%28A*s%2FV*m%29&a=*MC.A%21*s%21*m%2FV-_*Unit-)

[3dzocker]

Ist das jetzt dein Ernst?!?!? Du willst die Einheitenrechnung mit Wolfram Alpha machen?

Du brauchst Übung und keine Atombombe um nen Grashalm umzupusten...

Sorry.

tschau

[Geldmann3]

a/b/c könnte a/b * 1/c sein, oder aber a / (b/c), was aber (a*c)/b wäre...
Warum sollte man auf die Idee kommen mal 1 zu rechnen, wenn es nicht da steht?

Ist das jetzt dein Ernst?!?!? Du willst die Einheitenrechnung mit Wolfram Alpha machen?

Du brauchst Übung und keine Atombombe um nen Grashalm umzupusten...

Sorry.

tschau
Da hast du natürlich recht.

[Mosher]

Warum sollte man auf die Idee kommen mal 1 zu rechnen, wenn es nicht da steht?


Da hast du natürlich recht.


oh Gott, weil x/c das gleiche ist wie x * 1/c. In dem Fall ist x = a/b.
Ich wollte nur verdeutlichen, dass bei einem Mehrfachbruch wichtig ist, erkennbar zu machen, wo der Hauptbruchstrich ist, aber wenn du nichtmal weißt, dass eine Division auch nur eine Multiplikation mit dem Kehrwert ist....

Ich mache dir folgenden Vorschlag:
Wiederhole die 4 Grundrechenarten. Fang bei Grundschulniveau an.
Damit es etwas schneller geht, schicke ich folgendes Voraus: -1 * -1 = +1

Du solltest im Ernst erst einmal einfachste Algebra üben, bevor du dich an so "hochkomplexe" Themen wie das Errechnen einer Plattenfläche wagst. SO wird das garantiert nix, sorry

over and out

[Geldmann3]

, aber wenn du nichtmal weißt, dass eine Division auch nur eine Multiplikation mit dem Kehrwert ist....
Das weiß ich.

Ich mache dir folgenden Vorschlag:
Wiederhole die 4 Grundrechenarten. Fang bei Grundschulniveau an.
Sorry, dafür fehlt mir die Zeit, wobei Grundschule schon sehr niedrig angesetzt ist. Etwa 9 Klasse wäre angebrachter. Viele Dinge kann ich einfach gerade nicht anwenden, weil ich es länger nicht mehr gemacht habe.

Damit es etwas schneller geht, schicke ich folgendes Voraus: -1 * -1 = +1
Meine Bewunderung, du bist ein Rechenkünstler höchster Klasse!

Du solltest im Ernst erst einmal einfachste Algebra üben, bevor du dich an so "hochkomplexe" Themen wie das Errechnen einer Plattenfläche wagst. SO wird das garantiert nix, sorry
Muss ich wirklich nochmal machen, doch ich muss auch mit den anderen Sachen vorankommen, denn nächste Woche schreiben wir die Arbeit und ich will eine faire 1 :wink::biggrin:.
Ne echt, ich glaube an eine Eins HAHA - Ihr glaubt nicht wie schnell ich das alles kann, wenn ich's erst mal wieder kann. So ist das Bildungssystem heute leider scheinbar aufgebaut, man haut sich die Sachen alle kurz rein und vergisst sie am nächsten Tag wieder. Ich find's ja traurig, doch spätestens seit ich arbeite und kaum noch Zeit zum Lernen habe, geht es scheinbar auch bei mir kaum noch anders. Wenn man sowas ein paar Monate gar net macht, verliert man beim wieder-anfangen ganz schnell den Überblick.

[kasir]

Das ist doch eine schöne einfache skalare Rechnung, das kniffligste dabei sind doch nur die Einheiten, wenn man damit nicht oft zu tun hat, aber das Umstellen ist doch nun wirklich keine Kunst.

Sei glücklich, dass du die Kapazität eines Plattenkondensators nicht selber herleiten musst :)

[Mosher]

Das weiß ich.


Sorry, dafür fehlt mir die Zeit, wobei Grundschule schon sehr niedrig angesetzt ist. Etwa 9 Klasse wäre angebrachter. Viele Dinge kann ich einfach gerade nicht anwenden, weil ich es länger nicht mehr gemacht habe.


Meine Bewunderung, du bist ein Rechenkünstler höchster Klasse!


Muss ich wirklich nochmal machen, doch ich muss auch mit den anderen Sachen vorankommen, denn nächste Woche schreiben wir die Arbeit und ich will eine faire 1 :wink::biggrin:.
Ne echt, ich glaube an eine Eins HAHA - Ihr glaubt nicht wie schnell ich das alles kann, wenn ich's erst mal wieder kann. So ist das Bildungssystem heute leider scheinbar aufgebaut, man haut sich die Sachen alle kurz rein und vergisst sie am nächsten Tag wieder. Ich find's ja traurig, doch spätestens seit ich arbeite und kaum noch Zeit zum Lernen habe, geht es scheinbar auch bei mir kaum noch anders. Wenn man sowas ein paar Monate gar net macht, verliert man beim wieder-anfangen ganz schnell den Überblick.
Gesprochen wie ein echter Teenager. Deine Bemühungen, das ganze möglichst seriös und erwachsen klingen zu lassen, scheitern.

Klingt ziemlich selbstgerecht und zurechtgerückt, wie mans gerade braucht. Fakt ist:
-du bekommst eine relativ simple Aufgabe gestellt und suchst hier nach Rat
-du ignorierst die ersten Ratschläge
-du stehst vor dem nächsten Problem, ignorierst wieder die Ratschläge, rechnest weiter Müll
-du hackst ohne jedwede Überlegung Zeug in Wolfram, bist nicht zufrieden mit dem Output, ohne zuerst auf den Gedanken zu kommen, dass dein Input Mist war
-du ignorierst meinen Hinweis mit dem Doppelbruch. Im Gegenteil: "Wer sollte auf die Idee kommen a/b als a* 1/b zu schreiben" :facepalm:
-am Schluss ist das Bildungssystem schuld.

Dasm was du hier offenbarst ist keine mangelnde Übung oder zu großer zeitlicher Abstand, sondern mangelndes Verständnis UND fehlende Übung und Lernresistenz erster Güte. Da stößts mir echt sauer auf, wenn dann wieder sofort alles andere Schuld sein soll, sorry

[KakYo]

Meine Empfehlung wenn man keinen Überblick über verschiedene Einheiten hat:

IMMER ALLES in SI-Einheiten umrechnen, das ist der erste Punkt bevor du überhaupt ans Lösen der Aufgabe denkst.
Zum Beispiel:
2200µF ->2,2mF -> 0,0022F -> 0,0022 C/v -> 0,0022 (A*sec)/V ->0,0022 (A^2 * sec^4) / (kg * m^2)
Und das mit allen gegebenen Größen. Den Umgang mit den Grundrechenarten und der Potenzrechnung setze ich einfach mal voraus :P

Dann die passende Formel raussuchen und nach der gesuchten Größe umstellen. Anschließend eine Einheitenkontrolle, indem du die SI Enheiten einsetzt und schaust ob ein plausibles Ergebnis rauskommt (in dem Fall muss ja eine Fläche rauskommen)

Wenn das dann stimmt, einfach einsetzen und ggf. wieder in die gewünschte Einheit zurückführen.

Plausibilitätsprüfung des Ergebnisses durchführen. Kann es wirklich sein das der Kondensator 2,5m^2 gross ist? Warum ist das so? Habe ich eigene Erfahrungswerte bezüglich der Baugröße? etc. etc.

[3dzocker]

@KakYo

Ich fände es eleganter die µF als 2200*10^-6As/V und die µm als 1*10^-6m zu schreiben. Da unterm Bruchstrich dann 8,85*10^-12As/Vm steht, fliegen 10^-6 und die 10^-12 raus.
Jedenfalls sieht ein geübtes Auge das sofort.

tschau

[Tidus]

@KakYo

Ich fände es eleganter die µF als 2200*10^-6As/V und die µm als 1*10^-6m zu schreiben. Da unterm Bruchstrich dann 8,85*10^-12As/Vm steht, fliegen 10^-6 und die 10^-12 raus.
Jedenfalls sieht ein geübtes Auge das sofort.

tschau
Selbst wenn mans nicht sieht... einfach in den Taschenrechner einhacken... aber wie schon gesagt wurde, beim TE fehlts einfach an Grundsätzlichem. Da sollte er ansetzen...

[KakYo]

Das geübte Auge schon, ich selbst mach das mit den Zehnerpotenzen auch meist einfach im Kopf da ich täglich mit sowas rechne und halt auch mal schnell im Kopf überschlagen kann was grob rauskommen muss.

Aber wenn man keine Ahnung hat isses zumindest nicht verkehrt das einfach ganz simpel runterzubrechen und in eine Form zu bringen, die dann auch ein Schimpanse in den Taschenrechner eintippen kann :D

[Geldmann3]

Gesprochen wie ein echter Teenager. Deine Bemühungen, das ganze möglichst seriös und erwachsen klingen zu lassen, scheitern.

Klingt ziemlich selbstgerecht und zurechtgerückt, wie mans gerade braucht. Fakt ist:
-du bekommst eine relativ simple Aufgabe gestellt und suchst hier nach Rat
-du ignorierst die ersten Ratschläge
-du stehst vor dem nächsten Problem, ignorierst wieder die Ratschläge, rechnest weiter Müll
-du hackst ohne jedwede Überlegung Zeug in Wolfram, bist nicht zufrieden mit dem Output, ohne zuerst auf den Gedanken zu kommen, dass dein Input Mist war
-du ignorierst meinen Hinweis mit dem Doppelbruch. Im Gegenteil: "Wer sollte auf die Idee kommen a/b als a* 1/b zu schreiben" :facepalm:
-am Schluss ist das Bildungssystem schuld.

Dasm was du hier offenbarst ist keine mangelnde Übung oder zu großer zeitlicher Abstand, sondern mangelndes Verständnis UND fehlende Übung und Lernresistenz erster Güte. Da stößts mir echt sauer auf, wenn dann wieder sofort alles andere Schuld sein soll, sorry
Wie klingen denn geschriebene Worte? Kommt wahrscheinlich auf das Hirn des Lesers an!
Ich werde eine 1 schreiben, das Bildungssystem ist Mitschuld, heute kam ich im Unterricht wieder mit. Braucht nur wieder ein bisschen Übung

-du bekommst eine relativ simple Aufgabe gestellt und suchst hier nach Rat
Jede Aufgabe ist simpel, wenn man weiß wie man sie löst.

Dasm was du hier offenbarst ist keine mangelnde Übung oder zu großer zeitlicher Abstand, sondern mangelndes Verständnis UND fehlende Übung und Lernresistenz erster Güte.
Ich bin nicht Lernresistent ey. Ich bin sowas von gut in der Schule Alter, du hast keinen Plan!
Tipp: "das Ganze"
schreibt man groß
LOOOOOOOOOOOOOOOOOOL Muhahahha omg xd
Spaaaas;D

Bin nur gerade gut drauf. Wochenende halt^^

Ne, ihr habt mir schon sehr geholfen, einfach weil ich mich damit beschäftigt habe.

Danke

[Mosher]

Wie klingen denn geschriebene Worte? Kommt wahrscheinlich auf das Hirn des Lesers an!
Ich werde eine 1 schreiben, das Bildungssystem ist Mitschuld, heute kam ich im Unterricht wieder mit. Braucht nur wieder ein bisschen Übung


Jede Aufgabe ist simpel, wenn man weiß wie man sie löst.


Ich bin nicht Lernresistent ey. Ich bin sowas von gut in der Schule Alter, du hast keinen Plan!
Tipp: "das Ganze"
schreibt man groß
LOOOOOOOOOOOOOOOOOOL Muhahahha omg xd
Spaaaas;D

Bin nur gerade gut drauf. Wochenende halt^^

Ne, ihr habt mir schon sehr geholfen, einfach weil ich mich damit beschäftigt habe.

Danke
Ok, dann sei glücklich mit deiner 1 und froh darüber, dass unser Bildungssystem es auch Behinderten möglich macht, sehr gute Noten zu schreiben. Was das aussagt, steht auf einem anderen Blatt.

Jede Aufgabe ist simpel, wenn man weiß wie man sie löst.

:facepalm:
Ja, richtig, hatte ich vergessen. :facepalm:
Töne spucken kannst du gut.