Fragen zur Dielektrizitätskonstanten und der Kapazität

Lehrling · Anmeldungsdatum: 01.05.2004 Beiträge: 17

Es gilt:

Das bedeutet doch nichts anderes, als das je größer die Spannung ist, umso kleiner ist die Kapazität (bei gleich bleibender Ladung). Warum ist das so?

Was genau ist die Dielektrizitätskonstante

bzw. welchen Wert hat sie?

ist ja die el. Feldkonstante und

die relative Dielektrizitätskonstante, aber was ist bei dieser Formel

das

(Wert; Bedeutung)?

darki · Anmeldungsdatum: 03.10.2005 Beiträge: 236 Wohnort: Gehren

dreh das ganze doch mal rum, dann kommt raus:
Q = C * U

C ist die kenngröße für einen Kondensator und je größer die Spannung ist, desto mehr Ladungen plazieren sich dann zB auf seine Platten.. sorum macht das nen sinn ;-)

das epsilon bezeichnet das medium zwischen den platten (oder einfach nur den kontakten beinem beliebigen kondensator); bei luft ist e(r) = 1;
plaziert an zwischen die platten keramiken oder andere nichtleiter,. so kann man die Kapazität stark steigern und somit ungeahnte ladungen darauf plazieren[/latex]

eman · Gast

> Das bedeutet doch nichts anderes, als das je größer die Spannung ist,
> umso kleiner ist die Kapazität (bei gleich bleibender Ladung). Warum ist das so?

Das ist nicht so. Die Kapazität ist normalerweise nicht von der Spannung abhängig, sondern nur von der Größe, der Bauweise und dem Material im elektrischen Feld des Kondensators.

Die elektrische Feldkonstante epsilon(0) hat nichts mit der Permittivitäts-Zahl epsilon(r) zu tun, deshalb heißt epsilon(r) auch nicht mehr "Dielektrizitätskonstante", das ist eine veraltete und falsche Benennung. An epsilon(r) ist überhaupt nichts konstant, der Wert ist z.B. von der Temperatur abhängig.

Die Permittivitäts-Zahl epsilon(r) ist eine reine, dimensionslose Zahl, hat also keine physikalische Einheit. Das epsilon(r) von Vakuum ist 1, das von trockener Luft ungefähr 1, andere Stoffe können sehr viel größere Werte haben. Die elektrische Feldkonstante epsilon(0) dagegen ist eine wirkliche Konstante, die die Zusammenhänge zwischen Ladung und Kraft in unser Maßsystem übersetzt. Sie hat den Wert 8,854*10^-12 und die Einheit A*s/V*m oder Farad pro Meter.

Die wirksame Permittivität epsilon ist immer das Produkt aus beiden, also epsilon(0) * epsilon(r) und hat daher die Einheit der el. Feldkonstante, also Ampere mal Sekunde durch Volt mal Meter. Man könnte sagen, die Permittivität gibt an, wie gut das elektrische Feld durchgelassen wird (Feld, nicht Strom).

Amperesekunde oder Coulomb ist das Maß für die Ladung. Wenn eine Sekunde lang ein Ampere fließt, dann ist Ladung von ein Coulomb bewegt worden. Wenn dieser Ladungsfluss in einem Kondensator die Spannung um ein Volt verändert, dann hat der Kondensator die Kapazität von ein Farad. Deshalb ist die Einheit der Kapazität Farad = A*s/V, also Coulomb pro Volt.

Die Kapazität eines Kondensators aus zwei Platten hängt von deren Fläche und ihrem Abstand ab, und davon was dazwischen ist, dem Dielektrikum. Die Kapazität C beträgt hierbei epsilon(0) * epsilon(r) * A / s. Je größer die Fläche und das epsilon(r), und je kleiner der Abstand ist, umso größer ist die Kapazität. Ist z.B. A=1m^2, s=1m und epsilon(r)=1, dann ist C=8,854*10^-12 Farad oder 8,854pF.

Das ist das ganze 'Geheimnis'.