Kondensator

Grundsätzliches (II)
(c) Friedrich Sick
kondensator-2
Im Versuch kann festgestellt werden:

Die gespeicherte Ladungsmenge Q im Kondensator ...

  • steigt mit der Spannung U
  • steigt mit der sich gegenüberliegenden Plattenfläche A
  • fällt mit zunehmendem Plattenabstand d
  • hängt vom gewählten Dielektrikum ab - e

    also:

    Q = U * A * 1/d * e [As]
    Der Einfluss des gewählten Dielektrikums auf die Speicherfähigkeit eines Kondensators wird durch die
    Permittivität e des Stoffes festgelegt.
    Sie setzt sich zusammen ...
  • aus der Feldkonstante eo für das Vakuum und
  • der relativen Permittivität er als Faktor für den gewählten Isolierstoff.
    somit:
    e = eo * er [As/Vm]
    		• Die elektrische Feldkonstante:
    eo = 8,85*10-12 As/Vm

    Relative Permettivitäten einiger gebräuchlicher Dielektrikas:

    Dielektrikum er
    Luft 1
    Glimmer 4 - 8
    Hartpapier 4 - 6
    Polystyrol PS 2,5
    PVC 5 - 8
    Steatit Typ 211 6
    		Beispiel:
    Wie groß müsste die Plattenfläche A eines Polystyrol-Kondensators mit einer Isolierschichtstärke von d = 0,2mm gewählt werden, wenn bei einer Betriebsspannung von U = 100V die el Energie von W = 1Ws gespeichert werden soll?

    Formeln - Zusammenhänge - Berechnung:


    Fazit:
  • Dieser Kondensator ist technisch nicht realisierbar!
  • Mit Kondensatoren ist nur wenig Energie speicherbar!