Big Bang Physik 6, Schulbuch

102  Felder Auch in Flugzeugen sind die Menschen geschützt. Allerdings fließt bei einem Einschlag in der Außenhaut Strom, und dieser könnte im schlimmsten Fall die Bordelektronik lahm legen. Moderne Flugzeuge sind aber sehr gut abgesichert. Je größer die Löcher des Käfigs werden, desto schlechter der Schutz. Ein offenes Cabrio schützt daher kaum. ( F18 ) Zusammenfassung Bringt man einen Leiter in ein elektrisches Feld, entsteht an seiner Außenseite eine Äquipotenzialfläche, wodurch das Innere feldfrei wird. Deshalb schützen geschlossene Metall- käfige zuverlässig vor Blitzen. 25.6 Ein gerollter Sandwich Der Kondensator Energie lässt sich auf verschiedene Arten speichern. Du kannst eine Metallfeder oder einen Bogen spannen oder dieses Buch in die Höhe heben. Auch in Kondensatoren kann man Energie speichern, und zwar elektrische. Sie sind aus dem Alltag gar nicht wegzudenken. Die einfachste Bauform eines Kondensators ist der Platten- kondensator. Er besteht aus zwei parallelen leitenden Platten (wie in Abb. 25.28). In der Praxis verwendet man ein Art Sandwich aus Metallfolien und Isolatoren und rollt ihn zu einer handlichen Form zusammen (Abb. 25.29). Neben Z Was besitzt etwa 100 Kondensatoren und wird von dir jeden Tag benützt? Was versteht man unter elektrischer Polarisation? Lies nach in Kap. 22.1.4, S. 74. Ein Defibrillator (S. 93) hat nur einen Akku. Trotzdem hat er eine Leistung von unglaublichen 70.000W! Wie geht das? Du hast eine positiv und eine negativ geladene Platte und entlädst diese mit einem Funken (Abb. 25.28a). Nun lädst du die Platten noch mal gleich stark auf, ziehst sie aber vor dem Entladen auseinander (b). Ist der Funke nun gleich stark, stärker oder schwächer? Und warum? F19 S1  F20 W1  F21 W2  F22 E2  Abb. 25.28 den Ohm’schen Widerständen (S. 85) sind solche Bauteile am häufigsten in allen elektronischen Geräten zu finden. Abb. 25.29:  a) Um Platz zu sparen, werden Plattenkondensatoren meisten eingerollt. b) gängige Kondensatorformen Abb. 25.30:  Das elektrische Feld zwischen den Platten eines Kondensa- tors: Je mehr Ladungen auf den Platten sind, desto größer wird die Spannung zwischen diesen. Das Feld zwischen den geladenen Platten ist mit Ausnahme des Randes homogen und die Feldlinien sind senkrecht zur Oberfläche (Abb. 25.30 a). Weil der Rand im Vergleich mit der Plattenfläche nicht ins Gewicht fällt, können wir ihn bei unserer Überlegung vernachlässigen. Wenn man die Anzahl der Ladungen auf den Platten verdoppelt, dann verdoppelt sich die Anzahl der Feldlinien (b) und somit auch die Span- nung. Der Quotient von Ladung und Spannung ist also für einen bestimmten Kondensator immer gleich groß. Man nennt ihn die Kapazität des Kondensators, das bedeutet Speichervermögen. Sie trägt zu Ehren Michael Faradays (Abb. 26.24, S. 109) die Einheit Farad. Formel: elektrische Kapazität C = ​  Q  __  U ​ C … elektrische Kapazität in Farad [F] Q … Ladung [C] U … Spannung [V] In Schaltkreisen hat man natürlich nur eine begrenzte Spannung zum Aufladen der Platten. Nehmen wir als Beispiel 1V an. Hat ein Kondensator 1 Farad und bringt man die Platten auf 1V, dann ist in ihm eine Ladung von 1 C ge- speichert; hat er 2 Farad, sind 2C gespeichert und so weiter. Je größer das Speichervermögen, desto mehr Ladungen kann man bei gleicher Spannung speichern. Ein Farad ist eine enorm große Einheit. Die Angaben erfolgen meistens in Mikro-, Nano- oder sogar Picofarad. F Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv