Grundgebiete Elektrotechnik Klausuraufgabe

[Impeesa]

Guten Tag, hatte folgene Aufgabe in der Klausur, konnte sie aber nicht lösen.

1) Geschichtete Dielektrika (Koaxkabel)
Innenleiter r0=5cm
r1=10cm
Außenleiter r2=20cm
Epsilon1=2,5 Epsilon2=1
U=200kV (am Innenleiter)
Isalation Luft
a) Bestimmen sie die elektrische Feldstärke OHNE Iso-Schicht auf dem Innenleiter an der Stelle r2.
b) Wie hoch darf die Spannung am Innenleiter in der Konstellation aus a) maximal sein, damit eine maximale Feldstärke von 10 kV/cm nicht überschritten wird?


Auf den Leiter wird nun eine Iso-Schicht mit dem Radius r1 und einem Epsilon=2,5 aufgetragen

c) Bestimmen sie E1(r) in dem Dielektrikum an der Stelle r0 und r1;
Bestimmen die E2(r) in Luft an der Stelle r1 und r2 (k=1 zulässige Vereinfachung)
d) Zeichnen sie den Verlauf der Feldstärke über dem Radius für den Fall
a) Ohne die Isolierschicht
b) Mit Isolierschicht
In dem Bereich r=0 bis r=r2



2) Elektrostatik
Drei Kugeln sind isoliert im Raum als Eckpunkte eines gleichseitigen Dreiecks aufgehängt.
L=1m d=40mm


Das ist das Dreieck: a/\b und oben dann c
Ua=5kV Ub=10kV Uc=-2,5kV
a) Wie groß ist die Feldstärke im Mittelpunkt? (also im Mittelpunkt des Dreiecks)
b) Wie hoch ist das Potential im Punkt x auf der halben Strecke zwischen a und b (also 50cm)
Gegenelektrode und Bezugspotential liegen in unendlicher Entfernung.
Fertigen sie eine Skizze zur Verdeutlichung des Überlagerung der Feldstärkevektoren.


Vielleicht könnt ihr mir helfen