Übungen zu Spule und Kondensator

Aufgabe 1)

a) Aus Alufolie soll ein Kondensator der Kapazität 8 μF hergestellt werden. Dazu wird zwischen zwei Lagen Alufolie eine Lage Frischhaltefolie (ε_r = 5,8) der Dicke 0,04 mm gelegt. Wie viel Alufolie (Fläche) benötigen wir?
b) Aus Kupferdraht soll eine Spule der Induktivität 66mH gebaut werden. Dazu wird der Draht 800mal um eine runde Eisenstange (μ_r=8,5) mit dem Durchmesser 7mm gewickelt. Wie lang darf die Eisenstange werden?
c) Welche Spannung am Kondensator ist nötig, um eine Ladung von 5,9 μC zu speichern?
d)Wie stark müsste ein Strom durch die Spule sein, der in 0,04s ausgeschaltet wird, damit eine Spannung von -70V induziert wird?
e) Welche Energie wurde in den beiden Bauteilen gespeichert?
f) Wie groß sind die in den Bauteilen entstandenen Felder?

Aufgabe 2)

Es gelten die Werte aus der vorigen Aufgabe!

Der Kondensator wird über einen Widerstand von 88 Ω geladen bzw. entladen.
a) Wie lange dauert es, bis während des Aufladens an ihm eine Spannung von 0,2V anliegt? Welcher Strom fließt zu diesem Zeitpunkt?
b) Wie lang kann während des Entladens ein Strom von über 2mA gehalten werden? Welche Spannung liegt zu diesem Zeitpunkt an?
Die Spule wird über einen Widerstand von 1,65 Ω eingeschaltet. An der Schaltung liegt eine Spannung von 11V an.
c) Berechnen Sie den durch die Spule fließenden Maximalstrom.
d) Wann beträgt die Spannung an der Spule -5,8V?
e) Wie groß müsste die Induktivität sein, wenn der Strom 2,5 Sekunden lang über 50% seines Maximalwertes liegen soll?