Rechner für zylindrische Kondensatoren: Ein Werkzeug zur Kapazitätsschätzung

Das Verständnis der Kapazität eines Zylinderkondensators ist in vielen Bereichen der Elektrotechnik und Physik von entscheidender Bedeutung. Unser Zylinderkondensator-Rechner hilft dabei, diese Berechnungen unkompliziert und leicht verständlich zu machen.

Zylindrische Kondensatoren verstehen

Ein Zylinderkondensator besteht aus zwei konzentrischen zylindrischen leitenden Schalen, die durch ein dielektrisches Medium getrennt sind. Die Kapazität eines solchen Kondensators hängt von den Eigenschaften des dielektrischen Materials und den Abmessungen der Zylinder ab.

Die Kapazität C ergibt sich aus der Formel:

C = 2 * π * ε_0 * ε_r * h / ln(b/a)

wo:

• C ist die Kapazität in Farad.
• π ist Pi (ungefähr 3.14159).
• ε_0 ist die Permittivität des freien Raums (8.8541878128 × 10^-12 Farad pro Meter).
• ε_r ist die relative Permittivität (Dielektrizitätskonstante) des Materials.
• h ist die Höhe des Kondensators in Metern.
• a ist der Innenradius des Kondensators in Metern.
• b ist der Außenradius des Kondensators in Metern.
• ln bezeichnet den natürlichen Logarithmus.

So verwenden Sie den Rechner für zylindrische Kondensatoren

Die Verwendung des Taschenrechners ist einfach. Geben Sie die relative Permittivität (Dielektrizitätskonstante), die Höhe des Kondensators, den Innenradius des Kondensators und den Außenradius des Kondensators ein. Der Rechner liefert dann die geschätzte Kapazität in Farad.

Beispielrechnung

Betrachten Sie beispielsweise einen Zylinderkondensator mit einer relativen Permittivität von 2.2, Höhe von 0.1 m, ein innerer Radius von 0.01 mund einen Außenradius von 0.02 m.

Diese Werte in den Rechner eingeben:

C = 2 * π * 8.8541878128 × 10^-12 * 2.2 * 0.1 / ln(0.02/0.01)

Der Rechner schätzt die Kapazität auf ungefähr 1.53973 × 10^-11 Farad.

Fazit

Der Rechner für zylindrische Kondensatoren vereinfacht die Berechnung der Kapazität. Denken Sie jedoch immer daran, dass die tatsächliche Kapazität in realen Szenarien aufgrund verschiedener Faktoren variieren kann. Bei kritischen Anwendungen empfiehlt es sich, einen Fachmann zu konsultieren. Viel Spaß beim Erkunden der faszinierenden Welt des Elektromagnetismus!