Physikprotokoll LK L1 – Jgh. 12 23.8.2007
Fachlehrer: Herr Bastgen Florian Rhiem
Donnerstag, den 23.8.2007:
In der Doppelstunde am 23.8. haben wir uns anhand einer Simulation mit der Kapazität eines Plattenkondensators beschäftigt. Wir haben folgende Zusammenhänge erkannt:
Q~U (U = Spannung)
Q~d-1 (d = Abstand zwischen den Platten) Q~r2 (r = Radius der Platten)
Daraus ergibt sich:
Q~U*r²/d Also:
Q=konst.*U*r²/d <=> konst.*r²/d=Q/U Da wir wissen, dass:
Q/U=C
Können wir nun die beiden Gleichungen gleichsetzen:
C=konst.*r²/d Da *r²=A:
C=konst./ *A/d
konst./ ist konstant und wird Dielektrizitätszahl ( r) genannt.
Für das Vakuum können wir diese folgendermaßen bestimmen:
Q= r *A/d*U <=> r =d*Q/(A*U)
Mit Q =39,7nC, U=1600V, d=0,045 und A=0,1256
r =8,88*10-12
Diese Konstante heißt „Elektrische Feldkonstante“( 0) und ist
eine der Naturkonstanten. Die Dielektrizitätszahlen anderer Materialien sind immer Vielfache der elektrischen Feldkonstante wie beispielsweise:
r(H2O)=81* 0
Bei manchen Materialien (z.B. Titantrioxid TiO3) ist die
Dielektrizitätszahl mehr als 1000mal so hoch wie die Elektrische Feldkonstante, diese Materialien eignen sich also gut als
Dielektrikum für Plattenkondensatoren.
