Plattenkondensator Zusammenhang von Plattenabstand

Mkay · Gast

Meine Frage:
Hallöchen,

ich habe eine qualitative Frage. Wieso stellt sich ein konstanter Spannungswert ein, wenn ich mit Hilfe eines Elektroskops den Zusammenhang von Spannung und Plattenabstand eines Plattenkondensators messe?

Meine Ideen:
Meine Idee ist die folgende:

Das Elektroskop besitzt ja auch eine endliche Kapazität C_{0}. Der Einfachheit halber ist diese verschieden von der Kapazität des Kondensators. Wenn ich jetzt den Plattenabstand ändere, erwarte ich aufgrund von Q=C*U= \epsilon *\frac{A}{d}*U einen linearen Zusammenhang zwischen U und d.

Sobald mein Elektroskop, allerdings seine Kapazität erreicht hat, kann der Plattenkondensator keine Ladung mehr abgeben und somit verharrt das Elektroskop auf einem konstanten Spannungswert.

Folglich kann ich die Gesamtladung auf dem Plattenkondensator dadurch bestimmen, dass ich mir angucke, ab wann die Spannungswerte konstant sind, diese Abstandswerte und Spannungswerte in die Formeln einsetze und fertig.

Stimmt meine Überlegung soweit, oder fehlinterpretiere ich irgendwas?

Ich bedanke mich im Vorfeld und hoffe ihr konntet meine Frage nachvollziehen.

ML · Anmeldungsdatum: 17.04.2013 Beiträge: 3568

Hallo,

Flashu · Anmeldungsdatum: 20.04.2016 Beiträge: 6

Hey,

Einmal die genaue Aufgabenstellung:

Wie könnte man die Abweichung zwischen Theorie und Messkurve erklären?
Hinweis: Auch das zur Messung der Spannung benutzte Elektroskop besitzt eine endliche Kapazität C0, bildet also ebenfalls einen Kondensator, der zu unserem Plattenkondensator parallel geschaltetet ist. An beiden Kondensatoren liegt daher dieselbe Spannung U, während sich die konstante Ladung Q je nach Plattenabstand unterschiedlich auf beide Kondensatoren verteilt (das liegt daran, dass sich die Kapazität des Plattenkondensators als Funktion des Plattenabstands ändert, während C0 konstant bleibt).
Was für einen Zusammenhang erwartet man demnach zwischen U und d?

Die Spannung bleibt trotz Änderung des Plattenabstandes konstant.

Das Elektroskop schlägt neben einer Skala aus und davon wird der Spannungswert abgelesen.

Deswegen glaube ich ja, dass das Elektroskop nicht mehr ausschlägt, sobald es seine Eigenkapazität erreicht hat.

Unter der Annahme jetzt meine Frage:

Wie ermittle ich die Gesamtladung auf dem Plattenkondensator?

Laut Aufgabenstellung ist die Ladung Q konstant und verteilt sich unterschiedlich auf die Kondensatoren, wenn ich den Abstand ändere. Sobald sich ein konstanter Spannungswert einstellt, kann ich doch einfach die Kapazität des Elektroskops ausrechnen und damit die Gesamtladung Q?

Weil es ja schließlich nicht mehr ausschlägt, weil die Kapazität erreicht wurde und keine weitere Ladung mehr auf das Elektroskop fließen kann.

Grüße