Plattenkondensator ohne und mit Dielektrikum
Die Platten eines Plattenkondensators sind mit einem Potential U verbunden. Im Zwischenraum der Platten befindet sich Luft.
C = 14,0 pF
U = 400 V
a) Berechne die im Kondensator gespeicherte Energie.
b) Dann wird in den Raum zwischen den Platten eine Platte aus Kunststoff geschoben.
Die Kapazität C des Kondensators hängt im Wesentlichen vom Dielektrikum und dessen relativer Permittivität εr , der Fläche A der Platten, und dem Abstand d der Platten ab.
Berechne nun die im Kondensator gespeicherte Energie.
εr = 6,0
c) Fall wie b), jedoch wird zuvor die Verbindung der Platten mit dem Potential U getrennt.
Lösung
Es werden die Basis-SI-Einheiten verwendet.
a) Die im Kondensator gespeicherte Energie mit Luft zwischen den Platten.
C = 14,0 pF = 14 . 10-12 F
U = 400 V
b) Platte aus Kunststoff zwischen den Kondensatorplatten, die mit dem Potential verbunden bleiben.
c) Platte aus Kunststoff zwischen den Kondensatorplatten. Vor dem Einschieben des Dielektrikums wurden die Kondensatorplatten vom Potential U getrennt.
Die Ladung Q bleibt vor und nach dem Einschieben des Dielektrikums gleich.
