Übungsaufgaben-Kapazität

Aufgabe Nr.1 (einfach)

Ein quadratischer Plattenkondensator weist eine Kantenlänge von

L = 28,3 cm auf (Leybold-Kondensator 540 540). Die Platten werden

Auf einen Abstand von d = 5 cm eingestellt. Es wird eine Spannung

Von U = 1 kV angelegt.

Bestimme die Kapazität, die aufgeflossene Ladungsmenge, die

Flächenladungsdichte und die Feldstärke zwischen den Platten.

Lösung:

Es wird größtenteils nur einfach in die Formeln eingesetzt.

Aufgabe Nr.2 (mittel)

Ein Elektrolytkonsensator (s. technische Kondensatoren (in Arbeit))

weist eine Kapazität von 5000 µF auf und wird mit U = 50 V betrieben.

Der Abstand der „Platten“ beträgt d = 0,5 µm.

Berechne die aufgeflossene Ladungsmenge und die Kondensator-fläche.

(Hinweis: auf die Betrachtung eines Dielektrikums (in Arbeit) wird hier verzichtet)

Lösung:

Aufgabe Nr.3 (mittel)

Die Kondensatoren mit den größten Kapazitäten werden „Goldcap“

oder „Superkondensator“ genannt. Hier kann man extrem hohe

Kapazitäten von mehreren hundert F erreichen.

Fahrradrücklichter sind häufig mit solchen Kondensatoren bestückt.

Wir gehen einmal von einem Superkondensator von 1 F und 5,5 V

Betriebsspannung aus. Die Kondensatorfläche soll 1000 m² betragen.

Wie groß ist dann der Abstand der „Platten“?

Wie lange kann man hiermit eine rote Leuchtdiode betreiben, die

eine Stromstärke von 20 mA benötigt.

[Hinweis: „Platten“ im Wortsinn liegen hier nicht vor (s. technische Kondensatoren (in Arbeit));

wir wollen von einem konstanten Entladestrom ausgehen, was in der Realität (s. Entladung

eines Kondensators (in Arbeit)) nicht zutrifft]

Lösung:

- zu Aufgabe Nr.1 - zu Aufgabe Nr.2 - zu Aufgabe Nr.3