Die Kondensatorkapazität
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Die Kondensatorkapazität
ist abhängig von der Größe
der Platten , ihrem Abstand
und dem Dielektrikum .
Je größer die
Platten , desto größer die Ladung .
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Die Größe der
Platten
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2
Parallel geschaltete Kondensatoren mit je 2 cm
Plattengröße und
dem Abstand d=1cm ergeben eine
Gesamtfläche von A1+A2
= Ag = 4cm . |
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Ein
entsprechendes Ersatzschaltbild kann die beiden
Platten als ein Ganzes Darstellen
. Hierbei ist der Abstand gleich zu halten (d=1cm) . Aufgrund der gleichen
Plattengröße hat der Kondensator die selbe Kapazität . |
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Der Abstand der Platten
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| Je
näher die Platten aneinander sind , desto größer die Kapazität
. |
Bei gleicher Plattengröße
und gleicher Spannung hat der rechte Kondensator die größere
Ladung .
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Der Grund für diese
Ladungserhöhung , ist die teilweise Kompensation von Ladungsträgern
zwischen den Platten .
Daher können mehr Ladungsträger
auf die Platten geschoben werden .
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Das Dielektrikum
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einem Dielektrikum kommt es zu einer teilweisen Kompensation von Ladungsträgern
. Dadurch sind die Ladungsträger vermehrt in der Lage auf die Platten
zu gelangen . Die Kapazität erhöht sich mit Hilfe eines geeigneten
Dielektrikums stark . |
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Fazit :
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Es gilt allgemein das Produkt von
Kapazität und angelegter Spannung ist Q : Q=C*U
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Die Kapazität (C)
ist proportional zur
Plattenfläche A .
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Die Kapazität (C) ist
umgekehrt proportional zum Abstand d der Platten .
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Es ergibt sich unter Berücksichtigung
der elektrischen Feldkonstante folgende Formel ..
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.. diese Formel gilt Vakuum
und ungefähr für Luft .
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Die Kapazität ist
ebenso proportional zum
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Dielektrikum . Die Dielektrizitätszahl
Er ist
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Einheitenlos und gibt Materialspezifische
Werte an .
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Der Zusammenhang zwischen Ladung , Spannung
und Kapazität
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Die Ladung Q ist gleich dem
Produkt der Kapazität und der Spannung . 
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Beispiel :
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C1
= 50 m F
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C2 = 200 m
F
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U1 = 380 V
.
U2 = 340 V
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Elementarladung  |
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Gesucht :
Q1 , Q2
Anzahl der gespeicherten Elektronen (n)
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Lösung :
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a.)
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b.)
 à
n(Q) hat keine Einheit . Es gibt die Anzahl
der Ladungsträger an .
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Die Schaltung von Kondensatoren
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Beispiel :
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C1 = 0,1m
F
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C2 = 47 nF
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C3 = 0,01 m
F
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U = 10 V
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gesucht :
Cges , Q1 , Q2 , Q3
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Lösung Cges :
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Lösung Q1,2,3 :
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Da die Ladungen in einer
Reihenschaltung überall gleich sind , ist Qges = Q1 und Q23 .
..
Q23 ist die Summe aus Q2
und Q3 .
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Elektrotechnik
