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Frage zu Elektrizität: Sphärischer Kondensator

Fach Physik

Physik

Quelle Originais Teachy

Originais Teachy

Thema Elektrizität: Sphärischer Kondensator

Elektrizität: Sphärischer Kondensator

Schwierigkeit Schwierig

Schwierig

(Originais Teachy 2025) - Frage Schwierig von Physik

Ein Elektronikunternehmen entwickelt hochpräzise Sensoren, bei denen Kugelkapazitoren zum Einsatz kommen, um die Stromstärke in empfindlichen Schaltungen optimal zu steuern. Ein solcher Kugelkapazitor besteht aus einer inneren Kugel mit dem Radius r1 und einer äußeren, konzentrisch angeordneten Kugel mit dem Radius r2 – getrennt durch ein Dielektrikum mit der Permittivität ε. Betrachtet man einen Kugelkapazitor mit einem Innenradius von 3,00 cm und einem Außenradius von 9,00 cm, wobei das eingesetzte Dielektrikum eine Permittivität von 4,50 x 10^-11 F/m aufweist, so sollen Sie die Kapazität dieses Kondensators berechnen. Ermitteln Sie zudem, wie sich diese Kapazität verändert, wenn der Außenradius auf 12,00 cm vergrößert wird, während der Innenradius und die Dielektrizitätskonstante unverändert bleiben.

Die anfängliche Kapazität des Kugelkapazitors beträgt 2,54 x 10^-11 F und reduziert sich auf 2,30 x 10^-11 F, sollte der Außenradius auf 12,00 cm angehoben werden.

Die Kapazität des Kugelkapazitors beläuft sich zunächst auf 2,40 x 10^-11 F und sinkt auf 2,26 x 10^-11 F, wenn der Außenradius auf 12,00 cm vergrößert wird.

Die Kapazität des Kugelkapazitors beträgt zu Beginn 2,54 x 10^-11 F und reduziert sich auf 2,26 x 10^-11 F, wenn der Außenradius auf 12,00 cm vergrößert wird.

Die Kapazität des Kugelkapazitors startet bei 2,60 x 10^-11 F und verringert sich auf 2,26 x 10^-11 F, sofern der Außenradius auf 12,00 cm erhöht wird.

Die Kapazität des Kugelkapazitors beträgt zu Beginn 2,54 x 10^-11 F und verringert sich auf 2,20 x 10^-11 F, wenn der Außenradius auf 12,00 cm erweitert wird.

Antwortbogen:

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