Grundlagen der Feldtheorie. Michael Koch

      2.2.2 Aufgabe 1

      In einem Experiment soll in einem koaxialen, rohrförmigen Durchlauferhitzer Wasser durch direkten Stromdurchgang erwärmt werden.

      Berechnen Sie bei gegebenem Strom I die Stromdichte in Abhängigkeit vom Radius unter der Annahme, dass die Feldlinien exakt radial verlaufen.

      2.3 Vorgehen bei Widerstandsberechnungen

      Für die Berechnung des Widerstands einer Anordnung ist allgemein wie folgt vorzugehen:

      · Den Strom I zunächst als gegeben annehmen.

      · Die Stromdichte S mittels bzw. berechnen.

      Der qualitative Feldverlauf muss bekannt sein.

      · Die elektrische Feldstärke berechnen.

      · Die Spannung zwischen den Klemmen der Anordnung berechnen.

      · Schließlich den angenommenen Strom I über eliminieren.

      Einfache Anordnungen können gegebenenfalls auch auf Reihen- oder Parallelschaltungen von Widerständen zurückgeführt werden.

      2.3.1 Aufgabe 2

      Berechnen Sie den Widerstand der Anordnung in Aufgabe 1.

      2.3.2 Aufgabe 3

      Der gegebene Zylinderausschnitt wird von einen Strom I durchflossen. Die vordere und die hintere Fläche sind ideal leitfähige Kontakte.

      a) Bestimmen Sie allgemein den Widerstand R.

      b) Berechnen Sie R konkret für die gegebenen Werte.