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.
