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.

4. Test

Kondensatoren, Kapazität und Energie online üben

Test 4 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 verhalten sich die Kapazitäten bei einer Parallelschaltung?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: Sie addieren sich: C_ges = C₁ + C₂ + ….

  1. Kondensatorgrößen erkennen: Bestimme Kapazität C, Ladung Q, Spannung U, Plattenfläche, Abstand, Widerstand und gespeicherte Energie.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Bei parallelen Kondensatoren liegt dieselbe Spannung an; die Ladungen addieren sich.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Sie addieren sich: C_ges = C₁ + C₂ + …. Prüfe Einheit, Größenordnung, Reihen- oder Parallelschaltung sowie Lade- und Entladeverhalten.

Bei parallelen Kondensatoren liegt dieselbe Spannung an; die Ladungen addieren sich.

2. FrageMultiple Choice

Wie lautet die Beziehung für Kondensatoren in Reihe?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: 1/C_ges = 1/C₁ + 1/C₂ + ….

  1. Kondensatorgrößen erkennen: Bestimme Kapazität C, Ladung Q, Spannung U, Plattenfläche, Abstand, Widerstand und gespeicherte Energie.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Bei der Reihenschaltung ist die Ladung betragsmäßig gleich, während sich die Spannungen aufteilen.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 1/C_ges = 1/C₁ + 1/C₂ + …. Prüfe Einheit, Größenordnung, Reihen- oder Parallelschaltung sowie Lade- und Entladeverhalten.

Bei der Reihenschaltung ist die Ladung betragsmäßig gleich, während sich die Spannungen aufteilen.

3. FrageMultiple Choice

Zwei Kondensatoren mit je 10 μF sind parallel geschaltet. Wie groß ist C_ges?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: 20 μF.

  1. Kondensatorgrößen erkennen: Bestimme Kapazität C, Ladung Q, Spannung U, Plattenfläche, Abstand, Widerstand und gespeicherte Energie.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: C_ges = 10 μF + 10 μF = 20 μF.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 20 μF. Prüfe Einheit, Größenordnung, Reihen- oder Parallelschaltung sowie Lade- und Entladeverhalten.

C_ges = 10 μF + 10 μF = 20 μF.

4. FrageMultiple Choice

Zwei Kondensatoren mit je 10 μF sind in Reihe geschaltet. Wie groß ist C_ges?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: 5 μF.

  1. Kondensatorgrößen erkennen: Bestimme Kapazität C, Ladung Q, Spannung U, Plattenfläche, Abstand, Widerstand und gespeicherte Energie.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: 1/C_ges = 1/10 μF + 1/10 μF = 2/10 μF⁻¹, daher C_ges = 5 μF.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 5 μF. Prüfe Einheit, Größenordnung, Reihen- oder Parallelschaltung sowie Lade- und Entladeverhalten.

1/C_ges = 1/10 μF + 1/10 μF = 2/10 μF⁻¹, daher C_ges = 5 μF.

5. FrageMultiple Choice

Was gilt bei einer Reihenschaltung idealer Kondensatoren?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: Auf jedem Kondensator befindet sich betragsmäßig dieselbe Ladung..

  1. Kondensatorgrößen erkennen: Bestimme Kapazität C, Ladung Q, Spannung U, Plattenfläche, Abstand, Widerstand und gespeicherte Energie.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Die Ladung kann sich an den inneren verbundenen Platten nicht dauerhaft ansammeln.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Auf jedem Kondensator befindet sich betragsmäßig dieselbe Ladung.. Prüfe Einheit, Größenordnung, Reihen- oder Parallelschaltung sowie Lade- und Entladeverhalten.

Die Ladung kann sich an den inneren verbundenen Platten nicht dauerhaft ansammeln.

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.