Trennung von Ladungen - Spannung

lint998 · Anmeldungsdatum: 07.11.2010 Beiträge: 1

Meine Frage:
Es gilt E=U/d (Feldstärke=Spannung/Entfernung der Kondensatorplatten). Auf einer Seite in meinem Physikbuch stand: "Verkleinert man den Plattenabstand, so erhöht man die Feldstärke E. Eigentlich ist das logisch, da bei kleinerem d die Feldstärke ja eigentlich größer werden muss:

2E=U/0,5*d

Ich frage mich aber: Bei kleinerem Abstand wird U ja auch kleiner, denn es gilt: U=E*d. Bei halb so großem Abstand wird U demnach halb so groß. Setzen wir das nun in die Formel ein ergibt sich:

E=0,5*U/0,5*d,

das heißt, dass E gar nicht größer wird.

Meine Ideen:
Es liegt wahrscheinlich daran, dass bei sinkendem Abstand der Platten die Feldstärke größer wird für einen ganz kurzem Moment, das heißt:

U=2*E*0,5*d, sodass U im Endeffekt gleich groß bleibt. Dagegen spräche aber die Tatsache, dass eine Veränderung des Plattenabstandes die Spannung verändert....

Irgendwie dreh ich mich ständig im Kreis und komme immer wieder zum selben Ergebnis:
Warum wird bei kleinerem Plattenabstand die Feldstärke größer...

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Du musst unterscheiden, ob beim Verändern des Plattenabstandes die Spannungsquelle angeschlossen bleibt oder abgetrennt ist.

Im ersten Fall ist U = const., demzufolge ändert sich mit Veränderung des Plattenabstandes die Feldstärke und die Ladung.

Bei abgetrennter Spannungsquelle ist dagegen die Ladung konstant (sie kann ja nicht abfließen), demzufolge ändert sich die Spannung. Da sie sich aber genauso wie der Abstand verändert, bleibt die Feldstärke konstant.

Mir scheint, Du hast diese beiden grundsätzlich unterschiedlichen Fälle irgendwie miteinander vermischt.

Reply:lint998 · Gast

Wenn man also eine Kugel an einem isolierten Faden im homogenen Feld aufhängt, bei beispielsweise 1kV den Ausschlag des Kügelchens misst, dann die Spannungsquelle vom Kondensator nimmt und den Plattenabstand verdoppelt, bleibt das Kügelchen da, wo es ist und schwenkt nicht noch mehr aus, da die Feldstärke gleich groß bleibt (U verändert sich ja wie der Abstand, das heißt mit wachsendem Abstand wächst U und E bleibt gleich)...

Im Unterricht haben wir das nämlich so berechnet, dass wir einfach für s (Plattenabstand) den doppelten Wert eingesetzt haben, ohne zu beachten, dass auch U doppelt so groß wird...

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Wie gesagt, es hängt ganz davon ab, ob die Spannungsquelle angeschlossen bleibt oder nicht. So wie Du das beshrieben hast, bleibt die Ladung und damit die Feldstärke E = D/eps = Q/(A*eps) konstant. An der Auslenkung einer geladenen Kugel im Homogenfeld des Kondensators ändert sich nichts, vorausgesetzt, dass es sich um eine Kondensatoranordnung mit planparallelen Platten unter Vernachlässigung etwaiger Randeffekte handelt.