Plattenkondensator als Ladungsspeicher + Kapazität

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.