[SGD] ETEC03AN - Das elektrische Feld und der Kondensator

1. Aufgabe:
Gegeben sei eine Parallelschaltung aus 4 Kondensatoren:

2. Aufgabe:
Wie lautet die Formel für die Kapazität eines Plattenkondensators?

3. Aufgabe:
Zeichnen Sie den Feldlinienverlauf, wenn sich zwei ungleichnamige punktförmige Ladungen
(= Kugelladungen) gegenüberstehen.


4. Aufgabe:
Was passiert mit dem Wert einer Kapazität, wenn die relative Permittivität um 30 % steigt?

5. Aufgabe:
Welche Größe hat Cges.?

6. Aufgabe:
Durch Kräfte des elektrischen Feldes werden über längere Zeit das Dielektrikum des
Papierkondensators beansprucht. Wie wirkt sich das auf den Kapazitätswert aus?

7. Aufgabe:
Gegeben ist folgende Schaltung:

8. Aufgabe:
Welche Kapazität C liegt vor, wenn R = 350 Ω und Uq = 50 V sind? Zeichnen Sie dazu die Tangente ein
und berechnen Sie zudem den Ladestrom zum Zeitpunkt Tau!

9. Aufgabe:
Wie groß ist der Widerstand, wenn C = 600 µF und Uq = 20 V sind? Wie groß ist der Ladestrom bei
Tau?

10. Aufgabe:
Bearbeiten Sie folgende Aufgaben zum Auf- und Entladevorgang eines Kondensators. Nutzen Sie
entweder die Software MultiSim oder die Formeln (3.13) bzw. (3.14) für die Lösungen der Unterpunkte
b) und c). Es bietet sich aus Sicht der Praxis an, das grafische Verfahren mit der Simulationssoftware
anzuwenden und die Ergebnisse mit den Formeln zu überprüfen. Kleinere Unterschiede in den Messund Rechenergebnissen sind nie ganz zu vermeiden und sollten Sie nicht verunsichern.
a) Welche Werte haben die beiden Widerstände, wenn die Ladezeit für 1 ∙ τ = 102 ms und der
Entladeprozess 1,67-mal länger dauert?

b) Wie groß ist die Spannung am Kondensator nach 2 ∙ τ beim Ladeprozess und wie groß nach 3 ∙ τ
beim Entladeprozess?

c) Wie groß ist der Entladestrom nach 3 · τ?