Wieso erhöht sich durch den Einsatz eines Dielektrikums die Kapazität eines Kondensators?

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Die Ursache der Vergrößerung der Kapazität des Kondensators mittels des Dielektrikums ist die dielektrische Polarisation. Dabei kommt es zur Ausrichtung elektrischer Dipole im Dielektrikum durch das elektrische Feld zwischen den Kondensatorplatten.

Gruß, H.  

alienaxx 
Fragesteller
 19.05.2017, 16:17

Wird durch das Ausrichten von elektrischen Dipole dann das elektrische Feld geschwächt und umso schwächer das elektrische Feld ist umso größer die Kapazität eines Kondensators?

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Die beiden Antworten oben mit den Dipolen und der Abschwächung kann ich mir nicht vorstellen, dass sie einen signifikanten Einfluss auf C haben.Schauen wir uns doch einfach die Formel an C=e*A/d und betrachten den einfachen Plattenkondensator, den man noch aus der Schule kennt. Eine höhere Dielektrizitätskonstante, d.h. vereinfacht eine bessere el. Isolation (ausgehend von Luft mit e=1 erhöht alles el. isolierende wie eine Kunststofffolie deutlich den Faktor e=eo*er) erhöht proportional mit e den Wert C auf der linken Seite der Formel.Der Grund wurde schon in der 3.Antwort geliefert: el. Isolation wie bei Kabelisolationen führt zu einer höheren Isolationsfestigkeit bzw. Spannungsfestigkeit. Mit einer besseren Isolierung kann man auf die Kondensatorplatten mehr darauf packen (Q=C*U=I*t) mit einer höheren Spannung bis es zum Überschlag bzw. plötzlichen Ladungsausgleich kommt infolge einer zu hohen Feldstärke für die Isolation.S. auch Selbstheilungseffekt von Elektrolytkondensatoren bei Durchschlagslöschern. C ist bei diesen Kondensatoren relativ hoch und das max. erlaubte U sehr gering. Für Kondensatoren an AC230V braucht man bipolare Kondensatoren mit einem besseren Dielektrikum, um die geforderte Spannungsfestigkeit abzudecken. Die erzielten Kapazitäten sind hierbei relativ gering im Vergleich zu den Elkos.

Woher ich das weiß:eigene Erfahrung – Durch Selbststudium und Praxis im Berufsalltag

Wenn ich es noch richtig im Kopf habe verhindert das Dielektrikum den Elektronenübergang von einer Kondensatorplatte zur anderen. Daraus ergibt sich, dass wenn man mehr Dielektrikum hat sich die Isolation erhöht. Dadurch braucht es eine höhere Kapazität, bis die Elektronen überspringen können.

Ein Diëlektrikum schwächt ein elektrisches Feld, in dem es sich befindet. In der Regel durch partielle entgegengesetzte Polarisation.

Da das elektrische Feld und die Potentialdifferenz zwischen den Kondensatorplatten allein durch die Kondensatorgeometrie voneinander festgelegt werden, ändert sich auch die Potentialdifferenz zwischen den Platten exakt proportional.

Um damit auf dieselbe Potentialdifferenz zwischen den Kondensatorplatten zu kommen, muss man entsprechend (um den "Schwächungsfaktor") mehr Ladung aufbringen. Das bedeutet aufgrund der Definition der Kapazität eine ebensolche Vergrößerung der Kapazität.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Studium, Hobby, gebe Nachhilfe