Kondensatoren in Reihenschaltung - Warum Kapazität geringer? (Als Parallelschaltung)
Hallo,
da wir momentan im Physikunterricht Kondensatoren haben und wir deren Kapazität in Reihen- und Parallelschaltung berechnet haben, frage ich mich, weshalb die Kapazität in Reihenschaltung immer kleiner ist als die in Parallelschaltung.
Wir haben zwar die Formel, aber ich verstehe nicht, wieso das so ist.
Würde mich über Hilfe freuen,
MfG Len98
5 Antworten
wenn du dir Kondensatoren als Platten vorstellst und mehrere hintereinander hängst wird der Abstand zwischen den Platten größer (und damit die Kapazität kleiner)
so wie auf dem Bild http://www.schule-bw.de/unterricht/faecher/physik/online_material/e_lehre_2/efeld/verglkond.htm
Allgemein ist C = Q / U, d.h. Kapazität gleich Ladung pro Spannung.
Bei einer Serienschaltung von C1 und C2 ist C1 = Q / U1 und C2 = Q / U2 mit U1 + U2 = U_ gesamt. Sie wirkt wie ein Kondensator C_gesamt mit
C_gesamt = Q ( 1 / U1 + 1 / U2 )Setz von oben U1 und U2 ein, und Du erhältst
C_gesamt = 1 / (1/C1 + 1/C2).Daraus erkennst Du, daß C_gesamt kleiner ist als sowohl C1 oder C2.
Für die Parallelschaltung kannst Du wohl eine entsprechende Rechnung aufmachen.
Weil der Abstand zwischen den ungleichnamigen Ladungen größer wird.
So ein Kondensator hat ja einen gewissen Plattenabstand. z.B. 1mm. Wenn du zwei davon in Reihe legst, sehen die Elektronen zweimal 1mm, also effektiv 2mm.
Bei einer Serienschaltung ist U = U1+U2. In den Kondensatoren können Ladungen nur verschoben werden, also ist Q1 = Q2. Wegen Q = C*U ist U = Q:C und U = U1+U2 =Q:C1+Q:C2 = Q:C. Daher ist 1:C1 + 1:C2 = 1:C. (Addition der Kehrwerte von C)
Ach weil der eine Kondensator mit der negativen Seite "aufhört" und der nächste mit der positiven "anfängt" oder wie soll ich das verstehen?