Plattenkondensator als Ladungsspeicher + Kapazität: Unterschied zwischen den Versionen
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Zusammenhang zwischen Spannung und Ladung: | Zusammenhang zwischen Spannung und Ladung: | ||
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Die Ladung wird in Abh. von der Spannung gemessen | Die Ladung wird in Abh. von der Spannung gemessen | ||
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Je höher die anliegende Spannung U ist, umso größer ist die Ladung Q auf einer Platte des Plattenkondensators | Je höher die anliegende Spannung U ist, umso größer ist die Ladung Q auf einer Platte des Plattenkondensators | ||
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U = 50V | U = 50V | ||
| − | Q = 3,0 * 10^-8 | + | |
| + | Q = 3,0 * 10^ -8 | ||
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U = 100V | U = 100V | ||
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=> Q / U = konst. = C (Kapazität des Plattenkondensators) | => Q / U = konst. = C (Kapazität des Plattenkondensators) | ||
[C] = 1 C / V = 1F ( Farad ) | [C] = 1 C / V = 1F ( Farad ) | ||
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| − | C = 3.0 * 10^-8 ) / 50V | + | ''Bsp.:'' |
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| + | C = 6.0 * 10^ -10 F | ||
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| + | C = 0,6 nF | ||
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Die Kapazität eines Plattenkondensators ist ein Maß für das Fassungsvermögen von Ladungen | Die Kapazität eines Plattenkondensators ist ein Maß für das Fassungsvermögen von Ladungen | ||
Zur Kapazität C | Zur Kapazität C | ||
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U = 100V | U = 100V | ||
| − | d = 2mm => Q = 6,0 * 10^- | + | d = 2mm => Q = 6,0 * 10^ -8 C -| |
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| − | + | d = 4mm => Q = 3,0 * 10^ -8 C -|- => C ~ 1/d | |
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=> c = e0 * A/d | => c = e0 * A/d | ||
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Wenn man den Zwischenraum eines Plattenkondensators mit Plexiglas füllt, kann man bei gegebener Spannung die Ladung vergrößern | Wenn man den Zwischenraum eines Plattenkondensators mit Plexiglas füllt, kann man bei gegebener Spannung die Ladung vergrößern | ||
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mit der Permittivitätszahl [er] = 1 | mit der Permittivitätszahl [er] = 1 | ||
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er ist ein Maß für das Dielektrikum zwischen den Platten. | er ist ein Maß für das Dielektrikum zwischen den Platten. | ||
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Durch die Anwesenheit des Plexiglas wird die elek. Feldstärke verkleinert und somit auch die elek. Spannung. | Durch die Anwesenheit des Plexiglas wird die elek. Feldstärke verkleinert und somit auch die elek. Spannung. | ||
Durch Erhöhen der elek. Spannung kann der Plattenkondensators mehr Ladungen tragen . Die Kapazität wird vergrößert. | Durch Erhöhen der elek. Spannung kann der Plattenkondensators mehr Ladungen tragen . Die Kapazität wird vergrößert. | ||
Aktuelle Version vom 30. Januar 2013, 01:27 Uhr
Plattenkondensator als Ladungsspeicher
Versuch:
Zusammenhang zwischen Spannung und Ladung:
Durchführung:
Die Ladung wird in Abh. von der Spannung gemessen
Beobachtung:
Je höher die anliegende Spannung U ist, umso größer ist die Ladung Q auf einer Platte des Plattenkondensators
Messbeispiel:
U = 50V
Q = 3,0 * 10^ -8
U = 100V
Q = 5,7 * 10^ -8
Kapazität
Es gilt: U ~ Q / Q ~ U => Q / U = konst. = C (Kapazität des Plattenkondensators) [C] = 1 C / V = 1F ( Farad )
Bsp.:
C = 3.0 * 10^ -8 ) / 50V
C = 6.0 * 10^ -10 F
C = 0,6 nF
Die Kapazität eines Plattenkondensators ist ein Maß für das Fassungsvermögen von Ladungen
Zur Kapazität C
U = 100V
d = 2mm => Q = 6,0 * 10^ -8 C -|
d = 4mm => Q = 3,0 * 10^ -8 C -|- => C ~ 1/d
außerdem gilt:
C ~ A (Fläche der Platte)
also:
C ~ A/d
=> c = e0 * A/d
mit der elektrischen Feldkonstante e0 = 8,854 * 10^ -12 As/Vm
Wenn man den Zwischenraum eines Plattenkondensators mit Plexiglas füllt, kann man bei gegebener Spannung die Ladung vergrößern Für die Kapazität gilt:
mit der Permittivitätszahl [er] = 1
er ist ein Maß für das Dielektrikum zwischen den Platten.
Bedeutung des Dielektrikums:
Durch die Anwesenheit des Plexiglas wird die elek. Feldstärke verkleinert und somit auch die elek. Spannung. Durch Erhöhen der elek. Spannung kann der Plattenkondensators mehr Ladungen tragen . Die Kapazität wird vergrößert.
