By Prof. Dr.-Ing. Reinhold Paul, Dr.-Ing. Steffen Paul (auth.)

Als Arbeitsbuch ergänzt dieses Werk excellent das Lehrbuch Elektrotechnik 1 (ISBN 3-540-55753-9) des Autors im gleichen Verlag. Um die Lerninhalte sicher einsetzen zu können, sind die Übungen notwendig, die zur Vertiefung der Fähigkeiten und zur schnellen und sicheren Bearbeitung der Aufgaben dienen. Die abgedruckten Lösungen sollen lediglich zur Kontrolle der eigenen Fertigkeiten dienen.

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2 Elektrische Feldstarke, Potential, Spannung 25 f) Durch die kleinere Flache A' sinkt bei gleicher Flachenladungsdichte die Ladung pro Platte auf Q' = QA' / A = 10- 4 Q = 10- 4 . 10 nC. Weil jetzt die Linearabmessung der Platte (Seitenlange) « Abstand, wird das Feld inhomogen; anschaulicher Vergleich: zwei Punktladungen als Grenzfall. Diskussion: Zwei Platten (in Luft) , die sich in geringem Abstand (gegen ihre Linearabmessung) gegeniiberstehen und auf denen sich die Ladungen ±Q befinden, erzeugen ein homogenes elektrisches Feld zwischen den Platten und einen praktisch feldfreien AuBenraum (Kondensatorprinzip).

Die Potentialdifferenz 'P(x) - 'P(l) = Uxl ist die Spannung zwischen Punkt x und l in Richtung der Feldstarke, also des Potentialgefalles. Die Spannung Uox zwischen Punkt x = 0 und x U Ox 'PI (0) - 'PI (x) = 'PI (0) - Uxl - 'P2(l) 'P(O) - 'P(l) -Uxl ~ UAB stellt das Komplement von Uxl zu U AB dar. Wurde man den Spannungsverlauf mit einem Spannungsmesser verfolgen (mit beweglichem Bezugspunkt P), so stellt UOx den gespiegelten Verlauf des Potentials dar. 3/6c) UOx 'PI(O) - 'PI (x) Ell Ell Fur den Bereich d l ::; x ::; l UOx Ell = 'PI(O) - 'PI(d l ) x l - ergibt sich ein Verlauf + 'P2(d2) - 'P2(X) = ~ _ E2 Ell 3 EI (1 _~) .

B. fiir die Stelle x: (1 + (k -1)y) A(x) = A mit A(O) = A bei x = 0 und A(l) Stromdichte: I S(x) = kA bei x = I. Damit lautet die I A(x) = A(l + (k - 1) . X) 1- ---k<7 /",- d, - - - -k·7 -..... 3/5b zeigt den Verlauf. Bei Quersehnittszunahme sinkt, bei Abnahme steigt die Stromdichte. Dies entspricht dem Wesen der Stromdichte fur einen vom konstanten Strom durehflossenen Leiter. 3/5e dargestellt. Naeh dem Wissen urn Feldbilder (Absehn. 1) wird der Abstand ausgewahlter Stromungslinien naeh reehts groBer, weil S abnimmt.

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Arbeitsbuch zur Elektrotechnik 1 by Prof. Dr.-Ing. Reinhold Paul, Dr.-Ing. Steffen Paul (auth.)
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