Plattenkondensator als Ladungsspeicher + Kapazität: Unterschied zwischen den Versionen
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Plattenkondensator als Ladungsspeicher | Plattenkondensator als Ladungsspeicher | ||
| − | Versuch: | + | '''Versuch:''' |
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 | ||
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Q = 5,7 * 10^-8 | Q = 5,7 * 10^-8 | ||
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U \/\/ Q / Q \/\/ U | 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 ) | ||
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C = 3.0 * 10^-8 ) / 50V | C = 3.0 * 10^-8 ) / 50V | ||
= 6.0 * 10^-10 F | = 6.0 * 10^-10 F | ||
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Zur Kapazität C | Zur Kapazität C | ||
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U = 100V | U = 100V | ||
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d = 4mm => Q = 3,0 * 10^-8C -| | d = 4mm => Q = 3,0 * 10^-8C -| | ||
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C \/\/ A (Fläche der Platte) | C \/\/ A (Fläche der Platte) | ||
| − | also: | + | '''also:''' |
C \/\/ A/d | C \/\/ A/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 | ||
| − | Für die Kapazität gilt: | + | '''Für die Kapazität gilt:''' |
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. | ||
| − | Bedeutung des Dielektrikums: | + | '''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. | ||
Version vom 29. Januar 2013, 18:22 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
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
= 6.0 * 10^-10 F = 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^-8C -|
|- => C \/\/ 1/d
d = 4mm => Q = 3,0 * 10^-8C -|
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.
