Kondensator & Kapazität

Elektrizitätslehre Klasse 12
  • Wie speichert ein Kondensator Ladung und Energie?
  • Was bedeutet Kapazität?

Zum Ausprobieren: Kapazität Labor: Einstieg

Ändern Sie Plattenabstand und Fläche und beobachten Sie Kapazität und gespeicherte Energie.

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Simulation von PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, lizenziert unter CC BY 4.0 (https://phet.colorado.edu)

Schlau Fassung

Kondensator und Kapazität

  • Die Kapazität \(C = \frac{Q}{U}\) (Einheit Farad) gibt an, wie viel Ladung ein Kondensator pro Volt speichert; beim Plattenkondensator gilt \(C = \varepsilon_0 \varepsilon_r \frac{A}{d}\).
  • Gespeicherte Energie: \(E = \frac{1}{2} C U^2\).
  • Lade- und Entladevorgänge verlaufen exponentiell mit der Zeitkonstante \(\tau = R C\) – genutzt in Blitzgeräten, Zeitgebern und Glättungsschaltungen.

Aufgaben

  1. Ein Kondensator (\(C = 4700\,\mu\mathrm{F}\)) wird auf \(12\,\mathrm{V}\) geladen. Welche Ladung und Energie speichert er?
    Lösung\(Q = C U \approx 0{,}056\,\mathrm{C}\); \(E = \frac{1}{2} \cdot 0{,}0047 \cdot 144 \approx 0{,}34\,\mathrm{J}\).

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