Widerspruch Plattenkondensator

ion · Gast

Hallo,

wie ist folgender Widerspruch zwischen 1. und 2. aufzulösen?

1. Ich habe einen in einem Stromkreis angeschlossenen Plattenkondensator.
- Laut Lehrbuch und der Formel U=RI erhöht sich die Spannung/das Potential, wenn man die Platten auseinander zieht.

2. Ich habe eine Platte und eine Kugel (also im Prinzip das gleiche wie bei 1.), schalte auch diese in einen Stromkreis. Da deltaPotential=deltaW/q, gilt bei negativem q (z.B. -2C) und negativem deltaW (schiebe die Platten ja aneinander, Energiebilanz negativ), dass deltaPotential positiv ist. Das nochmal als Tafelbild gibt es hier:

http://www.ionweb.de/annares/tafel1.jpg

Irgendwas ist da falsch, ich vermute, es hängt mit der Defintion von q zusammen...

Gruß
ion

ion · Gast

Sorry, war etwas missverständlich ausgedrückt. Also bei 1. ziehe ich die Platten auseinander, bei 2. schiebe ich sie zusammen. Bei beiden erhöht sich das Potential, das ist der Widerspruch

Schrödingers Katze · Anmeldungsdatum: 10.07.2005 Beiträge: 695 Wohnort: Leipzig

Hö? Gelbes Fahrrad?

Das Potential - oder besser, die Potentialdifferenz - hängt ja von der angelegten Spannung ab. Sofern man diese konst. lässt, ändert sich - bei den Platten untereinander - gar nichts.
Ich nehme an, ihr habt dann untersucht, wie das Potential im Bezug auf eine im C befindliche Ladungskugel ist; ein absolutes Potential gibt es nämlich meines Wissens nach nicht.
Wenn nun die Kugel in der Mitte ist, bleibt ihre Potentialdifferenz (die Spannung) zu den Platten konstant, befindet sie sich aber näher an der einen, so wird U beim Auseinanderziehen steigen, und beim zusammenschieben sinken.
Sinnvolleres kann ich daraus erstmal nicht erkennen, musst dich halt noch mal etwas präziser melden.

Gast

Hmm, dann hab ich das wohl auch nicht verstanden.

Mal so: Ich schließe ein Voltmeter parallel zu dem Plattenkondesator an eine Spannungsquelle an. Wenn ich die Platten weiter auseinanderziehe, schlägt doch der Zeiger weiter aus, oder?

ion · Gast

sorry ich war das grade. werd mich gleich mal anmelden

Mister S · Anmeldungsdatum: 06.01.2005 Beiträge: 426

Nein! Wenn du das ganze an der Spannungsquelle angeschlossen lässt, so kann ja die Überflüssige Spannung immer reguliert werden, erst wenn du die Spannungsquelle aus dem Aufbau nimmst, schlägt das Voltmeter aus.

ion · Anmeldungsdatum: 14.09.2005 Beiträge: 7 Wohnort: Hamburg

OK, dann hatte ich es wirklich falsch vestanden.

Also betrachten wir das ganze so: Wir schließen einen Plattenkondensator an eine Spannungsquelle an und nehmen ihn dann weg. Danach schließen wir ein Voltmeter an den Plattenkondesator an und bewegen die Platten voneinander weg, das Voltmeter schägt mehr aus, oder?

Mister S · Anmeldungsdatum: 06.01.2005 Beiträge: 426

Jepp, weil du Energie reinsteckst (Platten auseinander ziehen). Die Energie ist aber auch 0,5QU. Da Q konstant bleibt (Spannungsquelle ist ja weg) muss sich U erhöhen.

ion · Anmeldungsdatum: 14.09.2005 Beiträge: 7 Wohnort: Hamburg

OK. Nun gilt ja die Formel: deltaPotential=deltaW/q

Wir schieben die Platten aneinander. deltaW wird negativ. Die Definitionsschwierigkeit liegt bei q. Bei + gegen - schieben, beim - gegen +, + gegen +, - gegen -: Wo habe ich da nun ein negatives q, wo ein positives? Auf dem geposteten Tafelbild ist zu erkennen, wie es gemeint ist. Allerdings erscheint mir das sehr fragwürdig, q da einfach als + oder - zu definieren, denn + an - schieben ist ja eigentlich das gleiche wie - an + und eigentlich bleibt q gleich grübelnd

Ich versteh gar nix mehr traurig

Schrödingers Katze · Anmeldungsdatum: 10.07.2005 Beiträge: 695 Wohnort: Leipzig

Hö?

gilt meines Wissens ledigleich für Probeladungen in einem homogenen Feld. Das hat, mehr oder weniger, nichts mit den Platten des C's zu tun. Wenn du die auseinanderschiebst musst du schon über die herkömmlichen Gleichungen gehen (E=U/d, Energiedifferenz etc.).

Mal ne Frage an alle: Die Arbet zum auseinanderziehen des Kondensators kann ich über die Energiedifferenz errechnen; gibts es aber ein analoges Gesetz zum Coulomb'schen (ich meine, dass gilt ja nur für Radialfelder)?
Um zum Beispiel

anwenden zu können?

ion · Anmeldungsdatum: 14.09.2005 Beiträge: 7 Wohnort: Hamburg

Kann eine Ladung negativ sein? (z.B. -2C)

Ist das Feld von einem Plattenkondensator nicht homogen?
Hmm naja wir betrachten ne Kugel an ner Platte, OK, aber es kann doch nicht sein, dass das Potential größer wird bei Kugeln und kleiner bei Platten grübelnd

Schrödingers Katze · Anmeldungsdatum: 10.07.2005 Beiträge: 695 Wohnort: Leipzig

Natürlich kann eine Ladung negativ sein. Ein Potential hingegen nicht, weil es immer nur als Differenz angegeben wird (also könnte es schon negativ sein, macht man aber nicht).

Zweitens IST das Feld bei einem Plattenkondensator homogen, weswegen man das Coulomb'sche Gesetz nicht anwenden kann und ich gene mal ne andere Formel hätte. Sprich, man kann es nicht zwischen Kugel und Platte verwenden. Glaub ich. Musst du ja auch nicht. Jedenfalls bei einer Probeladung in einem C. Aber irgendwie glaub ich, wir reden aneinander vorbei. Jedenfalls kann ich deinen letzten Satz nicht deuten. Lass erst noch mal ein paar Physikstunden über dich ergehen, dann klärt sich das von selbst. Oder nicht. Aber ich glaube, hier wirst du auch bloß verwirrt.

ion · Anmeldungsdatum: 14.09.2005 Beiträge: 7 Wohnort: Hamburg

Das Problem ist ja, dass ich Montag schreibe und nicht mal unser Lehrer weiß, wie der Widerspruch aufzulösen ist!

Also ich versuche es nochmal zu erklären:

Ich hab jetzt einfach mal 2 Platten. Die stehen da und die sind geladen. Ich schließe ein Voltmeter an. Ich schiebe die Platten zusammen.

Es gilt:

Delta W wird negativ, da ich die Dinger zusammen schiebe.

Was wird q? Das ist das Problem! Wie wird q definiert? Ist das der Ladungsunterschied? Oder die Ladung auf der einen oder auf der anderen Kondensatorplatte? Wann wäre q negativ, wann positiv (das ist wohl das, was mir am meisten weiterhelfen würde) ?

Schrödingers Katze · Anmeldungsdatum: 10.07.2005 Beiträge: 695 Wohnort: Leipzig

NEIN, VERDAMMT NOCH MAL!!! Diese Gleichung solltest du der Einfachheit halber NICHT auf den Plattenkondensator anwenden!!!

Also, lös die Aufgabe anders:

Kondensator von Spannungsquelle getrennt, Ladungen können nicht ab, und nicht auffließen.

Du willst die Spannung messen, also müsstest du erst mal wissen, wie viel Ladungen drauf sind:

Unter beachung von Q=konst. ergibt sich

Und jetzt überleg, was passiert mit der Kapazität, wenn sich der Plattenabstand verändert? Also was zeigt demzufolge das Voltmeter an?

Q ist übrigens der Ladungsunterschied, klein "q" nimmt man für Probeladungen. Groß "Q" wird daher immer meistens nur positiv angegeben, obwohl es wie gesagt nur ne Definitionssache ist. Aber im Allgemeinen hat der Ladungsunterschied auf den Platten schon einen positiven Betrag. Klein "q" (von PROBELADUNGEN!!!) ist negativ, wenn Elektronenüberschuss vorhanden ist, usw. Groß "Q" verändert sich ja auch keineswegs, wenn du die Platten auseinanderschiebst oder zusammenführst.
Wie soll man es denn noch erklären?