Berechnung von C,Q und U eines Plattenkondensators

Chemiker1 · Gast

Meine Frage:
Hallo Leute.
Habe hier folgende Aufgabe:
Ein luftgefüllter Kondensator (Kapazität C= 40 nF, Plattenabstand s = 5 mm) ist auf eine Spannung U 500 V aufgeladen. Berechnen Sie jeweils die Ladung Q, die Kapazität C und die Spannung U des Kondensators für die zwei folgenden Experimente:
1. Es wird eine Glasplatte (Materialkonstante

7.5) zwischen die Platten geschoben, und die Kondensatorplatten bleiben dabei mit der Spannungsquelle U verbunden.
2. Es wird dieselbe Glasplatte (

7.5) zwischen die Platten geschoben, aber die Platten sind dabei von der Spannungsquelle getrennt.

Meine Ideen:
Bei der ersten Aufgabe hab ich zwar ein Ergebnis, weiß aber nicht, ob das richtig ist.
Bin dabei so vorgegangen:
Ich habe die Fläche der Platten berechnet mit der Formel C=

*

*A/d.
Für die Fläche A komm ich auf 22,58m^2 (

für Luft ist 1) und somit konnte ich für den ersten Aufgabenteil C berechnen, da ich ja nun alle nötigen Werte habe. C mit der Glasplatte wäre dann 3*10^-7 F.
Mit Q=C*U kann ich die Ladung bestimmen, da C und U ja jetzt bekannt sind. Q ist dann 0,00015 C. Und U bleibt gleich, da die Spannungsquelle ja angeschlossen ist.
Ich hoffe das ist so richtig ;)

Aber wie geh ich jetzt im 2. Teil vor? Da hab ich leider null Ahnung :(

Danke schonmal für eure Hilfe smile

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Das ist aber eine komische Vorgehensweise. Wieso berechnest Du die Plattenfläche und daraus die Kapazität, wenn doch die Kapazität bereits vorgegeben ist?

Allgemein gilt

Die Permittivitätszahlen sind

für Luft

für Glas

Also ist die Kapzität des glasgefüllten Kondensators das

-Fache des luftgefüllten Kondensators.

Dein Ergebnis isz zwar richtig, aber sehr umständlich berechnet.

In jedem Fall gilt

Im ersten Fall bleibt die Spannung konstant

Die Ladung ist also im luftgefüllten Kondensator

und im glasgefüllten Kondensator

Im zweiten Fall bleibt die Ladung konstant (wohin soll sie auch abfließen, wenn der Kondensator von der Quelle isoliert ist?), die Kapazität erhöht sich wieder um denselben Faktor, also reduziert sich die Spannung auf

wobei U die Spannung der Spannungsquelle ist.