Übungsaufgaben zum elektrischen Strömungsfeld

Leiterlänge

U- -220V--- l = E = 1,5V ∕m = 146,7m--

(B.2.1)

Lösung zur Aufgabe 11.5.2 (Leiter): Gesuchte elektrische Feldstärke
$E = ρS = 17,6 ⋅ 10 −9Ωm ⋅ 4 ⋅ 106A ∕m2 = 0,0704V ∕m (B.2.2) -----------$

Lösung zur Aufgabe 11.5.3 (Draht)

Maximale Spannung

U = El = 0,176V∕m ⋅ 100m = 17,6V-

(B.2.3)

Lösung zur Aufgabe 11.5.4 (Kugeln)

Gesuchter Strom

3 I = U-= 12-⋅ 10-V-= 22,6 ⋅ 10 −6A R 530 ⋅ 106Ω ------------

(B.2.4)

Stromdichte
$S1 = I--= -I--- A1 4πr21 22,6 ⋅ 10−6A = -----------2-= 0,72-⋅ 10−-3A∕m2 (B.2.5) 4π ⋅ (0,05m )$
Elektrische Feldstärke
$S1 E1 = --- κ − 3 2 = 0,72-⋅ 10--A∕m--- 10−9S ∕m = 0,72 ⋅ 106V ∕m = 7,2kV ∕cm (B.2.6) ----------$

Lösung zur Aufgabe 11.5.5 (Kugeln)

Strom
$3 I = -U--= -10-⋅ 10-V = 15,7 ⋅ 10− 6A RG 636 ⋅ 106 Ω ------------$ (B.2.7)
Maximale Feldstärke an der Stelle r = r₂ ist E = 16kV∕cm.

Lösung zur Aufgabe 11.5.6 (Rohr)

Gesuchter Strom
$3 U- 5-⋅ 10-V- −6 I = R = 22 ⋅ 106Ω = 227 ⋅-10-A--$ (B.2.8)
Stromdichte
$S = -I-= --I--- 1 A1 2πlr1 227 ⋅ 10−6A = --------------- = 1,8 ⋅-10−3A-∕m2 (B.2.9) 2π ⋅ 1m ⋅ 0,05m ---------------$
Elektrische Feldstärke
$E1 = ρS1 = 2 ⋅ 108Ωm ⋅ 1,8 ⋅ 10− 3A∕m2 5 = 3,6 ⋅ 10 V ∕m = 3,6kV∕cm-- (B.2.10)$

Lösung zur Aufgabe 11.5.7 (Rohre)

Fließende Strom
$U 10 ⋅ 103V I = ----= ------------= 423 ⋅-10−6A- RG 23,14 ⋅ 106Ω$ (B.2.11)
Maximal auftretende Feldstärke an der Stelle r = r₂ ist E = 13,75kV∕cm.