A wird negativ, B positiv.
Wenn die Ladung durch freibewegliche Elektronen transportiert wird, wie in der Regel, ist diese Darstellung realistischer als die von Abb. 2.
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SG111a Was
geschieht beim Laden eines Kondensators? ©
H. Hübel Würzburg 2024
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Kapazität
eines Kondensators Ein-/Ausschaltvorgang beim Kondensator |
Impres-sum |
Stimmt es, dass dabei eine Ladung Q auf den Kondensator transportiert wird (Aussage 1)? Man sagt ja, "der Kondensator speichere die Ladungsmenge Q" (Aussage 2).
Der Kondensator wird geladen, wenn jede seiner "Kondensatorplatten" mit je einem Pol einer Gleichspannungsquelle verbunden wird. Aber was geschieht dabei?
Der positive Pol saugt die negative Ladungsmenge -Q von der einen Platte ab, nennen wir diese B. Der entstehende Mangel an negativen Ladungen zeigt sich als positive Ladung (Abb. 1). Diese Platte B ist also mit der Ladungsmenge Q positiv geladen. Aber durch den negativen Pol werden gleich viele negative Ladungen auf die andere Platte A gepumpt. Diese wird dabei mit der Ladungsmenge -Q negativ geladen. Je einer negativen Elementarladung auf der Platte A entspricht genaue eine positive auf der anderen Platte B.
Insgesamt bleibt der Kondensator so elektrisch neutral.
Du musst also feststellen, dass letzten Endes eine positive Ladungsmenge Q von der einen Platte A zur anderen Platte B transportiert wird, die sich dadurch positiv auflädt. Wegen des entstehenden Mangels an positiven Ladungen auf der Platte A lädt sich diese negativ auf.
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Abb. 1: Negative
Ladungen (-Q) von der Platte B werden durch die Stromquelle auf
die Platte A gepumpt. A wird negativ, B positiv. Wenn die Ladung durch freibewegliche Elektronen transportiert wird, wie in der Regel, ist diese Darstellung realistischer als die von Abb. 2. |
Du hättest also auch sagen können: Eine positive Ladungsmenge Q wird von der Platte A zur anderen Platte B transportiert, die sich dadurch positiv auflädt. Wegen des entstehenden Mangels an negativen Ladungen auf der Platte A lädt sich diese positiv auf (Abb. 2).
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Abb. 2: Alternativ,
aber gleichwertig: Positive Ladungen (Q) von der Platte A werden durch die Stromquelle auf die Platte B gepumpt. A wird negativ, B positiv. Hier sind auch symbolisch einige elektrische Feldlinien eingetragen, "die von den positiven Ladungen ausgehen und an den negativen von gleicher Anzahl enden". |
In üblichen Stromkreisen mit freibeweglichen Elektronen wird man die erste Beschreibungsweise bevorzugen. Der Ladestrom ist in beiden Varianten der gleiche, nämlich vom positiven Pol zur Platte B und gleichzeitig von der Platte A zum negativen Pol der Stromquelle. Die Elektronen fließen dabei in entgegengesetzte Richtung.
Das Ergebnis ist das gleiche: A wird negativ, B positiv.
Das ist gemeint mit der Aussage 2. Die Aussage 1 ist also nur die halbe Wahrheit, weil die andere Kondensatorplatte mit -Q geladen wird.
Unzweideutig kann man sagen: Beim Laden eines Kondensators mit einer Gleichspannungsquelle wird elektrische Energie im Kondensator gespeichert.
Auch einer stromdurchflossenen Spule wird Energie zugeführt, nämlich magnetische. Insbesondere, da der Strom von der Stromquelle durch die Spule hindurch wieder unverändert zur Stromquelle zurück fließt, kommt hier niemand auf die Idee, dass hierbei die Spule "geladen" wird.
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( November 2024 )