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
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.
