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Kondensatoren, Kapazität und elektrische Energie sicher verstehen

Ein Kondensator speichert getrennte Ladungen und Energie in einem elektrischen Feld. Kapazität, Spannung und Ladung hängen über C = Q/U zusammen.

Auf dieser Seite übst du Plattenkondensator, Dielektrikum, Kondensatorenergie, Reihen- und Parallelschaltung, RC-Lade- und Entladevorgänge sowie Anwendungen in Blitz, Gleichrichtung, Touchsensoren und Zeitgebern.

So gehst du bei einer Kondensatoraufgabe vor

  1. Notiere Kapazität C, Ladung Q, Spannung U und gegebenenfalls Widerstand R.
  2. Nutze C = Q/U, C = εA/d oder E = 1/2·C·U².
  3. Prüfe bei Schaltungen Reihen- und Parallelschaltung.
  4. Bei Lade- und Entladevorgängen: τ = R·C und exponentielles Verhalten beachten.
  5. Kontrolliere Einheit, Größenordnung, gespeicherte Energie und Sicherheit.

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Kondensatoren, Kapazität und Energie online üben

Test 10 zu Kondensatoren und elektrischer Energie mit 5 Aufgaben und verständlichen Lösungen.

Bestimme zuerst C, Q, U, R, Plattenfläche, Abstand und Energie. Wende C = Q/U, E = 1/2·C·U², τ = R·C sowie Reihen- und Parallelschaltungsregeln an.

5 Fragen
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Richtig 0
Falsch 0
Offen 5
1. FrageMultiple Choice

Wie groß ist die Gesamtkapazität von 4 μF und 6 μF in Parallelschaltung?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: 10 μF.

  1. Kondensatorgrößen erkennen: Bestimme Kapazität C, Ladung Q, Spannung U, Plattenfläche, Abstand, Widerstand und gespeicherte Energie.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Bei Parallelschaltung addieren sich die Kapazitäten: C_ges = 4 μF + 6 μF = 10 μF.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 10 μF. Prüfe Einheit, Größenordnung, Reihen- oder Parallelschaltung sowie Lade- und Entladeverhalten.

Bei Parallelschaltung addieren sich die Kapazitäten: C_ges = 4 μF + 6 μF = 10 μF.

2. FrageMultiple Choice

Wie groß ist die Gesamtkapazität von 6 μF und 3 μF in Reihenschaltung?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: 2 μF.

  1. Kondensatorgrößen erkennen: Bestimme Kapazität C, Ladung Q, Spannung U, Plattenfläche, Abstand, Widerstand und gespeicherte Energie.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: 1/C_ges = 1/6 + 1/3 = 3/6 μF⁻¹, daher C_ges = 2 μF.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 2 μF. Prüfe Einheit, Größenordnung, Reihen- oder Parallelschaltung sowie Lade- und Entladeverhalten.

1/C_ges = 1/6 + 1/3 = 3/6 μF⁻¹, daher C_ges = 2 μF.

3. FrageMultiple Choice

Ein Widerstand R = 1 kΩ und ein Kondensator C = 100 μF bilden einen RC-Kreis. Wie groß ist τ?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: 0,1 s.

  1. Kondensatorgrößen erkennen: Bestimme Kapazität C, Ladung Q, Spannung U, Plattenfläche, Abstand, Widerstand und gespeicherte Energie.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: τ = R·C = 1000 Ω · 100·10⁻⁶ F = 0,1 s.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 0,1 s. Prüfe Einheit, Größenordnung, Reihen- oder Parallelschaltung sowie Lade- und Entladeverhalten.

τ = R·C = 1000 Ω · 100·10⁻⁶ F = 0,1 s.

4. FrageMultiple Choice

Was gilt für die Kondensatorspannung nach sehr vielen Zeitkonstanten beim Laden?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: Sie nähert sich der Versorgungsspannung an..

  1. Kondensatorgrößen erkennen: Bestimme Kapazität C, Ladung Q, Spannung U, Plattenfläche, Abstand, Widerstand und gespeicherte Energie.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Nach mehreren τ ist der Kondensator praktisch fast vollständig geladen.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Sie nähert sich der Versorgungsspannung an.. Prüfe Einheit, Größenordnung, Reihen- oder Parallelschaltung sowie Lade- und Entladeverhalten.

Nach mehreren τ ist der Kondensator praktisch fast vollständig geladen.

5. FrageMultiple Choice

Ein Kondensator mit C = 2 mF wird auf U = 10 V geladen. Wie groß ist seine Energie?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: 0,1 J.

  1. Kondensatorgrößen erkennen: Bestimme Kapazität C, Ladung Q, Spannung U, Plattenfläche, Abstand, Widerstand und gespeicherte Energie.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: E = 1/2·C·U² = 0,5 · 0,002 F · 100 V² = 0,1 J.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 0,1 J. Prüfe Einheit, Größenordnung, Reihen- oder Parallelschaltung sowie Lade- und Entladeverhalten.

E = 1/2·C·U² = 0,5 · 0,002 F · 100 V² = 0,1 J.

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Kondensatoren, Kapazität und Energie FAQ

Wie lautet die Kapazitätsformel?

Es gilt C = Q/U. Die Kapazität ist das Verhältnis der gespeicherten Ladung zur Spannung.

Wie berechnet man die Energie eines Kondensators?

Für einen geladenen Kondensator gilt E = 1/2·C·U². Gleichwertig sind E = 1/2·Q·U und E = Q²/(2C).

Für welche Klassen eignen sich die Übungen?

Die Seite richtet sich vor allem an Schülerinnen und Schüler der Klassen 9–12 und eignet sich zur Prüfungsvorbereitung und Vertiefung der Elektrizitätslehre.