Erklärung
Mithilfe eines Kondensators ist es möglich Ladung zu speichern. Wie viel Ladung gespeichert werden kann hängig kurzgesagt von der angelegten Spannung ab und von der sogenannten Kapazität.
Jeder Kondensator hat einen bestimmten Kapazitätswert. Vereinfach gesagt handelt es sich dabei um das Fassungsvermögen des Kondensators.
Wassermodell
Oft wird die Elektrotechnik mithilfe des Wassermodells erklärt. So auch der Kondensator. Dies sieht wie im unten dargestellten Bild aus.
Es gibt eine Wasserquelle welche der Spannungsquelle entspricht, Rohe welche die Leitung darstellt und der Wassertank welcher den Kondensator darstellt.
Die Ladung welche im Kondensator gespeichert wird, entspricht hier der Menge an Wasser welche im Wassertank gespeichert werden kann.
Wie viel Wasser bzw. Ladung im Tank gespeichert werden kann, hängt von 2 verschiedenen Parametern ab.
→ Einerseits von der angelegten Spannung. Sprich der Höhe der Wasserquelle
→ Andererseits vom Durchmesser des Tanks. Spricht der Kapazität
Genauer erklärt ⇨ Wassermodell – Kondensator
Ladung
Bei einer Konstanten Kapazität gilt: Je größer die Spannung über dem Kondensator ist, desto größer kann die darauf gespeicherte Ladung sein. Vereinfacht gesagt: Erhöhen wir die Spannung, erhöht sich auch die gespeicherte Ladung.
Q = C * U
Dabei stehen Spannung und Ladung proportional zueinander, mit einem Proportionalitätsfaktor C. Dabei handelt es sich um die Kapazität des Kondensators.
Das bedeutet bei einer Kapazität von 1F ist der Wert der Spannung gleich groß wie der, der Ladung
Berechnung der Kapazität
Was für eine Kapazität ein Kondensator hat hängt von verschiedenen Parametern ab. Um die Kapazität eines Plattenkondensators zu berechnen gibt es folgende Gleichung:
A = Flächeninhalt einer Platte
d = Abstand der Platten