Berechnung der Kapazität eines Kondensators

Nachdem wir in der letzten Folge gesehen haben, was die Kapazität eines Kondensators eigentlich ist, geht es in diesem Artikel um die Berechnung der Kapazität eines Kondensators.

Wie bereits im letzten Artikel erwähnt, ist die Kapazität eines Kondensators eine Bauteilgröße.

Das heißt, die Kapazität eines Kondensators ist nur vom Kondensator selbst, und nicht etwa von der angelegten Spannung, o.ä. abhängig.

Ein Kondensator besteht ja bekanntlich aus zwei Platten –auch wenn in der Praxis diese Platten eher aufgerollte Folien sind. Die Fläche dieser Platten werden häufig mit dem Buchstaben A bezeichnet.

Die Platten haben einen Abstand zu einander. Dieser Abstand wird häufig mit dem Buchstaben d bezeichnet. In der Literatur sieht man aber auch den Buchstaben s. Hier also nicht verwirren lassen.

Bei aufgerollten Kondensatorfolien bringt man zusätzlich eine Isolationsfolie zwischen die leitenden Folien, die zudem noch andere positive Eigenschaften haben, wie wir gleich sehen werden.

Die Kapazität eines Kondensators

Anschaulich erkennt man schnell, dass Kondensatoren mit einer großen Plattenfläche A eine hohe Kapazität haben. Es passen schließlich viele Ladungsträger auf diese Platten.

Beim Abstand der Platten verhält es sich umgekehrt (antiproportional).
Ein großer Abstand bewirkt eine kleine Kapazität, ein kleiner Abstand entsprechen eine große Kapazität.

Die Kapazität eines Kondensators ist nun aber nicht gleich A/d, sie ist proportional zu A/d.
Hinzu kommt also noch eine Konstante, die elektrische Feldkonstante ε0 .

ε0 = 8,85 x 10-12 As/Vm

Nun kann man die Kapazität eines Kondensators noch weiter erhöhen, indem man ein zusätzliches Material zwischen die einzelnen Platten bringt.

Die „Isolationsfolie“ eines Kondensators ist also nicht nur für die Isolation gut, sondern erhöht zudem noch die Kapazität des Kondensators. Chick 😉

Das Material, dass man zwischen die Kondensatorplatten bringt, nennt man Dielektrikum.

Der Faktor, um den das Dielektrikum die Kapazität gegenüber Luft erhöht, heißt Permitivitätszahl εr .

Das Video zur Kapazität eines Kondensators


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Im nächsten Video sehen wir uns an was passiert, wenn man einen Kondensator aufwickelt.