Spule und Kondensator im Vergleich

Gegenüberstellung der wichtigsten Gesetzmäßigkeiten

Grundlagen: Kenngrößen, Felder, Prozesse und Energie

Kapazität: Die Kapazität C gibt an, wie gut ein Kondensator bei vorgegebener Spannung U Ladung Q speichern kann: $C=\frac{Q}{U}$ Bei einem Plattenkondensator gilt: $C={\epsilon }_0{\epsilon }_r\frac{A}{d}$	Induktivität: Die Induktivität L gibt an, wie starkt die selbstinduzierte Spannung Uind in einer Spule bei Stromänderung $\dot{I}$ ist: $U_{\mathrm{ind}}=-L\dot{I}$ Für eine lange Spule gilt: $L={\mu }_0{\mu }_r\frac{N^2}{l}A$
Elektrisches Feld: In einem Plattenkondensator herrscht ein homogenes elektrisches Feld der Stärke $E=\frac{U}{d}$	Magnetisches Feld: In einer langen Spule herrscht ein homogenes magnetisches Feld der Stärke $B={\mu }_0{\mu }_r\frac{N}{l}I$
Energieinhalt eines geladenen Kondensators: $W_C=\raisebox{1ex}{$1$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$2$}\right.C{U}^2$	Energieinhalt einer stromdurchflossenen Spule: $W_L=\raisebox{1ex}{$1$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$2$}\right.L{I}^2$
Aufladung: Ein Kondensator wird über einen ohmschen Widerstand aufgeladen: Ladestrom: ${I\left(t\right)=I_0•e}^{-\frac{t}{\mathrm{RC}}}$ Ladespannung am Kondensator: ${Ut)=U_0•(1-e}^{-\frac{t}{\mathrm{RC}}})$	Einschaltvorgang bei einer Spule:: Der Strom durch eine Spule wird über einen ohmschen Widerstand eingeschaltet: Strom: ${I\left(t\right)=I_0•(1-e}^{-\frac{R}{L}t})$ Spannung an der Spule: ${U\left(t\right)={\mathrm{-U}}_0•e}^{-\frac{R}{L}t}$
Entladung: Ein Kondensator wird über einen ohmschen Widerstand entgeladen: Entladestrom: ${I\left(t\right)={-I}_0•e}^{-\frac{t}{\mathrm{RC}}}$ Entladespannung am Kondensator: ${U\left(t\right)=U_0•e}^{-\frac{t}{\mathrm{RC}}}$	Ausschaltvorgang bei einer Spule:: Der Strom durch eine Spule wird ausgeschaltet, die induzierte Spannung wird über einen ohmschen Widerstand abgeleitet: Strom durch den Widerstand: ${I\left(t\right)=I_0•e}^{-\frac{R}{L}t}$ Spannung an der Spule: ${U_{\left(t\right)}=U_0•e}^{-\frac{R}{L}t}$

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