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Versuche

Flüssiges Dielektrikum

Aufbau und Durchführung

zum Video (von T. Hemmert, Uni Würzburg)

Ein Kondensator aus zwei Metallplättchen taucht in eine dielektrische Flüssigkeit ein.

Nun wird die Spannung am Kondensator verändert.

Beobachtung
Aufgabe

Betrachte das Video und beschreibe die Beobachtungen, die du während der Durchführung des Versuchs machen kannst.

Lösung

Wenn man die Spannung, die über dem Kondensator anliegt, vergrößert, dann steigt das flüssige Dielektrikum zwischen den beiden Metallplättchen immer höher.

Wenn man die Spannung wieder verringert, dann sinkt das flüssige Dielektrikum wieder ab.

Erklärung
Aufgabe

Erkläre deine Beobachtungen.

Lösung

Die Kapazität eines Plattenkondensators nimmt zu, wenn er sich mit Dielektrikum füllt. Bei gleichbleibender Ladung nimmt wegen\[{W_{{\rm{el}}}} = \frac{1}{2} \cdot C \cdot {U^2} = \frac{1}{2} \cdot \frac{{{Q^2}}}{C}\]dabei der Energieinhalt ab. Die dabei gewonnene Energie kann zur Erhöhung der potentiellen Energie des Dielektrikums genutzt werden. Energetisch gesehen steigt dabei die potentielle Energie der Flüssigkeit um genau den Betrag, den die elektrische Energie des Kondensators abnimmt. Aus diesen Angaben kann man die Steighöhe im Kondensator berechnen.