Mit der Quelle verbunden - von der Quelle getrennt.
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Auf dieser Seite wird beschrieben, wie sich die
Größen Spannung und Ladung auf den Kondensatorplatten
verändert, wenn man den Plattenabstand verändert.
Dabei muss unterschieden werden, ob der Kondensator vor dem Ändern des
Plattenabstandes von der Quelle getrennt wird, oder die ganze Zeit mit ihr
verbunden bleibt.
Hier kann man den Vorgang noch einmal selber virtuell durchprobieren.
| Die Zahl der Ladungsvorzeichen neben den Kondensatorplatten ist ein
Maß für die Ladungsmenge auf den Platten. Die Zahl der (roten) Feldlinien ist ein Maß für Stärke des elektrischen Feldes. |
Fragen / Aufgaben:
1.) Klicke zunächst "mit der Quelle verbunden".
Verändere nun die Spannung an den Kondensatorplatten (Auswahlfeld Spannung (Platten)). Der Plattenabstand bleibt bei 0,04 m.
- Wie wirkt sich das auf die Ladungsmenge Q (auf den Platten) aus?
- Welcher Zusammenhang zwischen Ladung Q und Spannung U besteht also?
- Wie verändert sich die elektrische Feldstärke E dabei?
- Welcher Zusammenhang zwischen der Feldstärke E und der Spannung U besteht?
Stelle nun zunächst eine Spannung von 2000V ein. Verdopple den Plattenabstand auf 0,08 m.
- Wie verändert sich die Ladungsmenge auf den Platten Q dabei?
- Wie ändert sich die elektrische Feldstärke E?
- Wie ist also der Zusammenhang zwischen der Ladungsmenge Q und der Feldstärke E?
2.) Klicke nun "von der Quelle getrennt".
Die Ladungsmenge auf den Kondensatorplatten Q ist nun konstant. (Es kann ja
keine Ladung auf den Kondensator kommen oder ihn verlassen, da keine Verbindung
nach "außen" besteht. Das runde Instrument (hellblau) zeigt die
Spannung an den Kondensatorplatten an.
Der Plattenabstand ist wieder zunächst 0,04 m.
- Wie groß ist die Spannung an den Kondensatorplatten bei einer Ladung von 40 nC?
- Wie groß ist die Spannung, wenn sich nur die halbe Ladungsmenge (20 nC) auf den Platten befindet?
- Welcher Zusammenhang zwischen der Ladung Q und der Spannung U gilt also?
Stelle nun wieder eine Ladungsmenge von 40 nC ein. Verdopple den Plattenabstand auf 0,08 m.
- Welchen Einfluss hat dies nun auf die Ladungsmenge Q?
- Wie wirkt sich der geänderte Plattenabstand d auf die elektrische Feldstärke E aus?
- Wie verändert sich die Spannung U?
- Begründe, warum sich trotz kleinerem Plattenabstand d die Feldstärke E nicht ändert!
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Die Simulationen entstanden mit Hilfe von Physlets von Wolfgang
Christian und Mario Belloni vom Davidson College, USA ( |