Frage von JKPhillip, 23

Kondesator: bei undendlichem Abstand unendliche Spannung - wo liegt der Fehler?

Hallo liebe gutefrage.net-Community!


1 Nach der Formel U=E*d (wobei E für die elektrische Feldstärke steht und nicht die Energie) lässt sich die Spannung eines Kondesators berechnen.

Ein Plattenkondensator hat ein homogenes Feld, also ist die Feldstärke in jedem Punkt zwischen den beiden Kondensatorplatten gleich groß.

Demnach könnte man den Abstand aber einige Kilometer lang machen und hätte eine sehr große Spannung. Was genau spricht da aber gegen? Was würde passieren?


Ich bedanke mich für jede eurer Antworte schon im Vorraus. Allein das Durchlesen der Frage ist ein Danke wert für mich! ;)

Mit freundlichen Grüßen JKPhillip

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von PWolff, Community-Experte für Mathe & Physik, 3

Wie Wechselfreund schon bemerkt hat, ist das Feld nur dann im wesentlichen homogen, wenn der Plattenabstand nicht zu groß gegenüber dem Plattendurchmesser ist.

Im Grenzfall unendlich großer Platten (bei konstanter Ladungsflächendichte) wird die Spannung tatsächlich unendlich groß, wenn man die Platten unendlich weit auseinander zieht. Aber das spielt nur für theoretische Überlegungen eine Rolle.

Schau dir die Zeichnung auf http://www.leifiphysik.de/elektrizitaetslehre/ladungen-felder-oberstufe/versuche... unter "Das folgende Bild zeigt nochmals das Feldlinienbild schematisch an:" an.

Dort siehst du, dass das Feld am Rand des Plattenkondensators dem eines elektrischen Dipols aus zwei Punktladungen entspricht, bzw. dem Feld eines Kondensators aus zwei kleinen Kugeln.

Bei nahe beieinander liegenden Platten spielen diese gewölbten Anteile nur eine kleine Rolle, bei weit auseinander liegenden Platten stellen sie den überwiegenden Teil des Feldes dar. Das ist ja auch zu erwarten, weil alle Kondensatorflächen sich wie Punktladungen verhalten, wenn sie nur weit genug auseinander liegen.

Antwort
von newcomer, 15

nun das elektrische Feld kannste nicht beliebig auseinander ziehen sonst hat es keine Wirkung mehr. In der Realität würden die einzelnen Platten falls sie zwar 1 km Abstand zueinander haben ein Potential zum Boden bilden da dieser normal näher ist.

Kommentar von JKPhillip ,

Und wenn das an einem Ort ohne weiteren Dinge passieren würde? Also im Weltraum an einem Ort wo weit und breit nichts in der Nähe ist? 

Würde dort das elektrische Feld (bzw. der Plattenabstand) ab einem bestimmten Verhältnis zur Flächenladungsdichte einfach aufhören zu wirken? Ab welchem Punkt bzw. Verhältnis würde dies dann genau passieren?

Antwort
von Wechselfreund, 14

Bei unendlichgroßem Plattenabstand und endlich großen Platten liegt kein homogenes Feld mehr vor.

Kommentar von JKPhillip ,

Ab wann ist dieser Punkt den erreicht?

Kommentar von Wechselfreund ,

Das geht nicht "schlagartig". d sollte im Verhältnis zu A "nicht zu groß" werden.

Antwort
von Charly7, 1

"U=E*d" ist aber auch: E = U/d und da siehtman klar: Wenn d sehr groß wird, macht E schlapp sozusagen. U wächst ja nicht, wie denn auch? Klar, wenn das E schon so da ist und Du im Feld den Kondensator auseinanderziehst mit Energie reinstecken, dann wächst U. Aber in der Formel wird E ja von U erzeugt!

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