Die einfachste Form eines Kondensators kennst du wahrscheinlich aus dem Unterricht: der sogenannte Plattenkondensator besteht aus zwei gegenüberliegenden Metallplatten, die sich nicht berühren.
Im Fall eines Plattenkondensators ist das Dielektrikum zwischen den beiden Platten meist zuerst einmal Luft, es kann sich aber auch um andere Materialien wie z.B. Kunststoffe oder Glas handeln (vgl. Abb. 1).
Wenn du in einem geeigneten Versuch (vgl. Link am Ende des Artikels) die Abhängigkeit der Kapazität \(C\) des Plattenkondensators von den entscheidenden Größen untersuchst, so erhälst du folgendes Ergebnis:
Kapazität des Plattenkondensators
Die Kapazität \(C\) eines Plattenkondensators mit dem Flächeninhalt der (gleichgroßen) Platten \(A\), dem Plattenabstand \(d\) und einem Dielektrikum mit relativer Dielektrizitätskonstante \({\varepsilon _r}\) ist proportional zum Flächeninhalt \(A\) und antiproportional zum Plattenabstand \(d\). Die Kapazität ist ebenfalls proportional zur Dielektrizitätskonstante \({\varepsilon _r}\). Sie berechnet sich durch\[C = {\varepsilon _0} \cdot {\varepsilon _r} \cdot \frac{A}{d}\]
Kapazitäten anderer Leiteranordnungen (für besonders Interessierte)
Sowohl durch Experimente als auch durch theoretische Überlegungen kann man auch die Kapazitäten verschiedener anderer Leiteranordnungen in Abhängigkeit von ihren geometrischen Abmessungen bestimmen. Die folgende Tab. 1 gibt einen Überblick über die Kapazitäten einiger wichtiger Leiteranordnungen.
| Name | Abbildung | Kapazität |
|---|---|---|
| Zylinderkondensator |
|
\[C = 2 \cdot \pi \cdot {\varepsilon _r} \cdot {\varepsilon _0} \cdot \frac{l}{{\ln \left( {\frac{{{R_2}}}{{{R_1}}}} \right)}}\] |
| Kugelkondensator |
|
\[C = 4 \cdot \pi \cdot {\varepsilon _r} \cdot {\varepsilon _0} \cdot \frac{1}{{\left( {\frac{1}{{{R_1}}} - \frac{1}{{{R_2}}}} \right)}}\] |
| Kugel gegen unendlich entferntes Erdpotenzial |
|
\[C = 4 \cdot \pi \cdot {\varepsilon _0} \cdot R\] |
