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Die Metallplatte hat den gleichen Effekt wie eine Verringerung des Plattenkondensatorabstandes (von \({{d_0}}\) auf \({{d_0} - {d_M}}\)). Es gilt dabei\[{C_0} = {\varepsilon _0} \cdot \frac{A}{{{d_0}}}\;{\rm{und}}\;{C_M} = {\varepsilon _0} \cdot \frac{A}{{{d_0} - {d_M}}}\]Die Spannung \(U = \frac{Q}{C}\) sinkt daher beim Einführen der Metallplatte, da sich die Ladung nicht ändert.
Übungsaufgabe: Plattenkondensator mit Dielektrikum Hinweis anzeigen Lösung. Der erste Schritt besteht in der Berechnung des elektrischen Feldes innerhalb und außerhalb des Dielektrikums.
Die einfachste Form eines Kondensators kennst du wahrscheinlich aus dem Unterricht: der sogenannte Plattenkondensator besteht aus zwei gegenüberliegenden Metallplatten, die sich nicht berühren. Im Fall eines Plattenkondensators ist das Dielektrikum zwischen den beiden Platten meist zuerst einmal Luft, es kann sich aber auch um andere Materialien wie z. B. Kunststoffe oder Glas handeln (vgl. Abb. 1). Wenn du in einem geeigneten Versuch (vgl. Link am Ende des Artikels) die Abhängigkeit der Kapazität \(C\) des Plattenkondensators von den entscheidenden Größen untersuchst, so erhälst du folgendes Ergebnis: Abb. Nichtleiter im elektrischem Feld - das Dielektrikum. 1 Plattenkondensator Die Kapazität \(C\) eines Plattenkondensators mit dem Flächeninhalt der (gleichgroßen) Platten \(A\), dem Plattenabstand \(d\) und einem Dielektrikum mit relativer Dielektrizitätskonstante \({\varepsilon _r}\) ist proportional zum Flächeninhalt \(A\) und antiproportional zum Plattenabstand \(d\). Die Kapazität ist ebenfalls proportional zur Dielektrizitätskonstante \({\varepsilon _r}\).
Wir erhalten \[C = {\varepsilon _0} \cdot {\varepsilon _r} \cdot \frac{A}{d}\]
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