Software: FEMM - Elektrostatik - Beispiel

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Kapazitätsbelag eines Leiters

Ein Verdrahtungsträger besitzt in der Mitte eine Masse-Fläche. Abstrahiert ergibt sich damit obiger Aufbau:

• Die Kupferschichten sind jeweils 35 µm dick.
• Das Laminat FR4 zwischen Masse-Ebene und Leiterbahnen ist jeweils 0,5 mm dick.
• Die Breite einer Leiterbahn beträgt 0,2xx mm (Teilnehmer-Nummer in der Lehrverranstaltung xx=01 bis 99).

Gesucht ist der Kapazitätsbelag der Leiterbahn in Bezug auf die Masse-Ebene [pF/m]. Von den Materialien sind folgende elektrischen Eigenschaften bekannt:

• Vertrahtungsträger-Abmessung: > 100 mm x 160 mm (d.h. sehr groß im Vergleich zu der für die Kapazität wirksamen Geometrie).
• Dielektrizitätskonstante ε_o =8,86E−12 (A*s)/(V*m)
• Luft: ε_r =1
• FR4-Laminat: ε_r =4,7
• Kupfer: sehr guter elektrischer Leiter

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