Aufgaben zur Kapazität

Grundlagen Kapazität
Die Kapazität eines Kondensators ist definiert als: C = Q/U
Für einen Plattenkondensator gilt:
C = ε₀ ε_r A/d mit ε₀ = 8,854187817...E-12$\frac{\mathrm{As}}{\mathrm{Vm}}$
ε_r sei für die folgende Aufgabe gleich 1, da wir als Medium zwischen den Kondensatorplatten Luft annehmen.

Aufgabe 1) Grundrechnungen
a) Welche Kapazität hat eine Kondensator mit dem Plattenradius 12cm und dem Abstand 4cm?
b) Wie groß muss seine Fläche sein, damit er eine Kapazität von 1pF, 1nF und 1μF erreicht?
c) Wie eng müsste man die Platten zusammenschieben, um 1pF, 1nF und 1μF zu erreichen?

d) Welche Kapazität muss ein Kondensator haben, damit er bei einer Spannung von 12V eine Ladung von 4,5 μC fassen kann?
e) Mit welcher Spannung muss man einen Kondensator der Kapazität 12pF aufladen, damit er eine Ladung von 3,5 nC trägt?
f) Welche Ladung trägt ein Kondensator mit der Kapazität 14pF bei einer Spannung von 32V ?

Aufgabe 2) Kombinationen von Kondensatoren a) Überlegen Sie sich, wie sich die Kapazitäten zweier Kondensatoren kombinieren, wenn man sie parallel bzw in Reihe schaltet. b) Gegeben sind drei Kondensatoren der Kapazität 2nF. Berechnen Sie sämtliche Kapazitäten, die sich mit diesen Kondensatoren realiseren lassen. c) * Berechnen Sie die Kapazität der nebenstehenden Schaltung.

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