Plattenkondensator als Ladungsspeicher + Kapazität: Unterschied zwischen den Versionen
(Die Seite wurde neu angelegt: „Plattenkondensator als Ladungsspeicher Versuch: Zusammenhang zwischen Spannung und Ladung: Durchführung: Die Ladung wird in Abh. von der Spannung gemessen Be…“) |
(→Plattenkondensator als Ladungsspeicher) |
||
| (14 dazwischenliegende Versionen von einem Benutzer werden nicht angezeigt) | |||
| Zeile 1: | Zeile 1: | ||
| − | + | [[Ph11]] | |
| − | Versuch: | + | ==Plattenkondensator als Ladungsspeicher== |
| + | |||
| + | '''Versuch:''' | ||
| + | |||
| + | [[Datei:Versuch_zum_Plattenkondensator_als_Ladungsspeicher.png]] | ||
Zusammenhang zwischen Spannung und Ladung: | Zusammenhang zwischen Spannung und Ladung: | ||
| − | Durchführung: | + | '''Durchführung:''' |
| + | |||
Die Ladung wird in Abh. von der Spannung gemessen | Die Ladung wird in Abh. von der Spannung gemessen | ||
| − | Beobachtung: | + | '''Beobachtung:''' |
| + | |||
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 | ||
| − | Messbeispiel: | + | '''Messbeispiel:''' |
| + | |||
U = 50V | U = 50V | ||
| − | Q = 3,0 * 10^-8 | + | |
| + | Q = 3,0 * 10^ -8 | ||
| + | |||
U = 100V | U = 100V | ||
| − | |||
| − | Es gilt: | + | Q = 5,7 * 10^ -8 |
| − | U | + | |
| + | ==Kapazität== | ||
| + | |||
| + | '''Es gilt:''' | ||
| + | U ~ Q / Q ~ U | ||
=> 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 ) | ||
| − | Bsp.: | + | ---------------------------- |
| − | C = 3.0 * 10^-8 ) / 50V | + | ''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 | Die Kapazität eines Plattenkondensators ist ein Maß für das Fassungsvermögen von Ladungen | ||
Zur Kapazität C | Zur Kapazität C | ||
| + | |||
U = 100V | U = 100V | ||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | außerdem gilt: | + | d = 2mm => Q = 6,0 * 10^ -8 C -| |
| − | 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 | => c = e0 * A/d | ||
| − | mit der elektrischen Feldkonstante e0 = 8,854 * 10^-12 As/Vm | + | 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 | Wenn man den Zwischenraum eines Plattenkondensators mit Plexiglas füllt, kann man bei gegebener Spannung die Ladung vergrößern | ||
| − | Für die Kapazität gilt: | + | '''Für die Kapazität gilt:''' |
| + | |||
mit der Permittivitätszahl [er] = 1 | mit der Permittivitätszahl [er] = 1 | ||
| + | |||
er ist ein Maß für das Dielektrikum zwischen den Platten. | er ist ein Maß für das Dielektrikum zwischen den Platten. | ||
| − | Bedeutung des Dielektrikums: | + | [[Datei:Kapazität und Bedeutung des Dielektrikums.png]] |
| + | |||
| + | '''Bedeutung des Dielektrikums:''' | ||
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.
