Kraftwirkung zwischen zwei geladenen Körpern

Wenn sich zwei leitende Platten auf unterschiedlichem elektrischen Potential nähern, verändert sich der Raum zwischen diesen Platten. Eine solche Veränderung des Raumes wird als Elektrisches Feld bezeichnet. Das elektrische Feld wird durch Feldlinien vom Plus- zum Minuspol dargestellt.

Die elektrische Feldstärke

Jeder Punkt des elektrischen Feldes hat eine bestimmte Feldstärke E.

Die Feldstärke ist umso größer, je höher die Spannung U und je geringer der Plattenabstand d ist.

Kraft auf elektrisch geladene Teilchen

Sie ist umso größer, je größer die elektrische Feldstärke E und umso größer die elektrische Ladungsmenge Q ist.

Die Klasse einer Isolierung

Die Durchschlagfestigkeit E_D gibt uns einen Richtwert, der nicht überschritten werden darf. Unter der Durchschlagfestigkeit verstehen wir jene Feldstärke, die in einem Isolierstoff gerade noch keinen elektrischen Durchschlag erzeugt.

Der Ladungsspeicher

In einem elektrischen Feld kann Elektrische Energie W_el gespeichert werden.

Der Kondensator als Speicher

Zwei großflächige Platten mit der Fläche A im Abstand d und einer Zwischenisolierung (= Dielektrikum) mit der Dielektrizitätszahl ε werden als Kondensator bezeichnet.

Der Kondensator ist also ein Energiespeicher. Seine Größe wird durch die Kapazität C angegeben.

Die Einheit der Kapazität ist das Farad nach Michael Faraday. 1F = 1As/V, was bei der sehr geringen Ladungsmenge der Elektronen nur sehr kleine Werte ergibt. Faraday begegnete uns schon bei der chemischen Stromwirkung und bei der Spannungserzeugung durch Induktion, die er entdeckt hat.

Die Dielektrizitätszahl ε_r

Sie sagt aus, um das Wievielfache ein Kondensator seine Kapazität vergrößert, wenn zwischen den Platten ein anderer Isolator als Luft verwendet wird.