Physik Forum

[sweetgirl18]

Energie im Kondensator
Ein Kondensator der Kapazität 60 F werde auf eine Spannung von 12V aufgeladen. Dann werde
er von der Batterie abgeklemmt, und der Plattenabstand werde von 2mm auf 3,5mm erhöht.
(a) Welche Ladung wurde auf die Platten gebracht?
(b) Wieviel Energie wurde hierfür aufgewendet?
(c) Um welchen Betrag erhöht sich die Energie im Kondensator, wenn der Plattenabstand vergrössert wird?

[evB]

A) Q = C*U

B) Dann ändert sich die Kapazität, du musst vorher mit C = epsilon * A / s die Fläche (A) ausrechnen, epsilon (El. Permittivität) schlägst du nach und s ist der Abstand der Platten.

Die Energie vorher bekommst du durch 1/2 C U^2, die danach ebenfalls, mit dem neuen C eben. Die kannst du dann von einander abziehen und erhälst so die Energie.

C) Genauso viel wie man bei B) reingesteckt hat.

[Fritz]

Hallo

Hier bin ich teilweise anderer Meinung:

a) klar Q=C*U, richtig.

b) E=1/2*C*U², auch richtig.

c) hier muss man aufpassen, der Kondensator wurde ja abgeklemmt, d.h. die Ladung auf den Platten bleibt erhalten! Nicht die Spannung! Vergrößert man nun den Plattenabstand wird die Kapazität kleiner, die Spannung also größer.

Man stellt einfach die Ladungserhaltung auf:

Q=C1*U1=C2*U2

beim Plattenkondensator gilt:

C=ε*A/d

C1=ε*A/d1; C2=ε*A/d2; C2=C1*d1/d2

ε*A/d1*U1=ε*A/d2*U2

U1/d1=U2/d2

U2=U1*d2/d1=12V*3.5mm/2mm=21V

Mit dieser neuen Spannung kann man nun wieder die Energie ausrechnen

E2=1/2*C2*U2²

mfg Fritz

[evB]

Ich schließe mich deiner Meinung an

Da hatte ich nicht dran gedacht, dass der nicht mehr dran geklemmt ist.