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Lösung e-0078

Kondensator bei konstanter Ladung

Beobachtungen und Erklärungen

Die Spannung steigt bei der Änderung des Plattenabstandes. Dies stellt keinen Verstoß gegen den Energieerhaltungssatz dar, da sich die Platten gegenseitig anziehen. Vergrößert man den Plattenabstand, so ist dafür Energie nötig. Diese Energie schlägt sich in einem höheren Potential, also in einer größeren Spannung nieder.

Da das Dielektrikum ein Gegenfeld erzeugt sinkt die Feldstärke mit steigendem εr.
Diese Schwächung des Feldes bewirkt gleichzeitig eine Schwächung des Potentials - der Spannung - und damit auch eine Verringerung der gespeicherten Energie.
Dies hat gleichzeitig zur Folge, dass das Einbringen des Dielektrikums eine Energiefreisetzung bedeutet und entsprechend von alleine Abläuft, während die Entfernung des Dielektrikums einer Energiezufuhr bedarf.
Dies lässt sich z.B. mit Hilfe der vom Dielektrikum ergeugten Oberflächenladungen gut erklären, die sich mit den Plattenladungen anziehen.