Ladung, Kapazität, Zeitkonstante

14.09.2021 15:10 Uhr
Ladung
$$ Q = C \cdot U = I \cdot t $$
$$ E = \frac{U}{I} $$
$$ F = E \cdot Q $$
\( Q \quad \) elektrische Ladung [\( C \)]
\( C \, \) Kapazität [\( F \)] = [\( As/V \)]
\( U \, \) Spannung [\( U \)]
\( I \, \) Strom [\( A \)]
\( t \, \) Zeit [\( s \)]
\( E \, \) elektrische Feldstärke [\( V/m \)]
\( F \, \) Kraft im elektrischen Feld [\( N \)]
\( l \, \) Plattenabstand [\( m \)]
Kapazität
$$ C = \frac{\varepsilon_0 \cdot \varepsilon_r \cdot A}{l} = \frac{\varepsilon \cdot A}{l} $$
\( C \quad \) Kapazität [ \( F \) ] = [ \( As/V \) ]
\( \varepsilon_0 \) elektrische Feldkonstante [ \( F/m \) ] = [ \( As/V \cdot m \) ]
\( \varepsilon_0 = 8,85 \cdot 10^{-12} F/m \)
\( \varepsilon \) Permittivität, Dielektrizitätskonstante [ \( F/m \) ] = [ \( As/V \cdot m \) ]
\( A \) Plattenfläche [ \( m^2 \) ]
\( l \) Plattenabstand [ \( m \) ]
Zeitkonstante bei RC-Schaltung
$$ \tau = R \cdot C $$
\( C \quad \) Kapazität [ \( F \) ] = [ \( As/V \) ]
\( R \) Widerstand [ \( \Omega \) ]
\( \tau \) Zeitkonstante [ \( \Omega \cdot F = \) ] [\( \Omega \cdot As/V = \)] [\( s \)] 
\( U_C \) Spannung am Kondensator [\( V \)] 
\( I_C \) Strom am Kondensator [\( A \)]