C U=Q/C
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Elektrische Spannungen über Kondensator, Spule und Widerstand Inhalt • Spannungen und ihre Ursachen für – Kondensator – Spule – Widerstand Fundamentale Bauteile der Elektrizitätslehre Q • Kondensator • Widerstand • Spule Spannung über den Bauteilen • Unter welchen Bedingungen erscheint eine Spannung „über“ diesen Bauteilen? – Mit anderen Worten: Unter welchen Bedingungen ist für den Ladungstransport durch diese Bauteile Arbeit erforderlich? Spannung über dem Kondensator 1 0 Volt 0,5 Q 1 U Q C Die Ladung erzeugt die 1 Volt Spannung über dem Kondensator Kondensator Q Kenngröße C Einheit Bezeichnung Kapazität, Quotient: Ladung 1 F = 1 V/C durch Spannung, Einheit 1 Farad Kapazität und Baugröße Q Kenngröße 0 A C d Einheit 1F Bezeichnung Kapazität eines Plattenkondensator, parallele Platten Fläche A im Abstand d Induktion eines elektrischen Feldes durch zeitliche Änderung eines Magnetfeldes Induziertes elektrisches Feld Richtung des Stromflusses I Gegenfeld: Lenzsche Regel Magnetische Feldlinien I Die Änderung des Stroms startet die Induktion Potentiale bei zeitlicher Änderung eines Magnetfelds Richtung des Stromflusses I r2 Induziertes elektrisches Feld Volt 1 0 0,5 Magnetische Feldlinien r1 Während der Induktion erscheint zwischen einigen Punkten im Raum eine elektrische Spannung, erzeugt durch die induzierte elektrische Feldstärke Induktion eines elektrischen Feldes durch zeitliche Änderung eines Magnetfeldes Induziertes elektrisches Feld Richtung des Stromflusses I Volt 1 0 0,5 Magnetische Feldlinien I Die Änderung des Stroms startet die Induktion Während der Induktion erscheint im Draht eine dem Strom entgegen gerichtete Spannung Richtung des Stromflusses I Induziertes elektrisches Feld Volt 1 0 0,5 Magnetische Feldlinien Volt 1 0 0,5 I Die Änderung des Stroms startet die Induktion Spannung über der Spule 1 0 Volt 0,5 U L I 1 Volt Die Änderung des Stroms erzeugt die Spannung über der Spule Spule Kenngröße L Einheit Bezeichnung Vs 1H 1 A Induktivität, Quotient: Zähler Spannung, Nenner Strom durch Zeit , Einheit 1 Farad Induktivität und Baugröße Kenngröße LSpule A 0 N2 lSpule Einheit Bezeichnung 1H Induktivität einer langen Spule der Länge l, Fläche A, Windungszahl N Spannung über dem Widerstand 1 0 Volt 0,5 U R I Der Strom erzeugt die 1 Volt Spannung über dem Widerstand Das „Ohmsche Gesetz “ Widerstand Kenngröße R Einheit Bezeichnung V 1 Ohm 1 A Widerstand 1 Widerstand und Baugröße Kenngröße l R A ρ Einheit 1Ω 1Ωm Bezeichnung Ohmscher Widerstand eines Leiters der Länge l, und Fläche A Spezifischer Widerstand Zusammenfassung Die drei fundamentalen Bauteile der Elektrizitätslehre sind: • Kondensator – Spannung erscheint bei Ladung – Elektrische Kenngröße: Kapazität C – U=Q/C • Spule – Spannung erscheint bei Änderung des Stromflusses – Elektrische Kenngröße: Induktivität L – U=-L·dI/dt • Widerstand – Spannung erscheint bei Stromfluss – Elektrische Kenngröße: Widerstand R – U=R·I Finis
