Übung ET1-08.K1

Prof. Dr. Thorsten Jungmann (Stand 2025-12-07)

Bezug zu ET1-08

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Aufgabe 1: Kondensator-Grundlagen

Markieren Sie die korrekte(n) Aussage(n):

a) Die Kapazität eines Plattenkondensators ist proportional zur Plattenfläche.

b) Die Spannung am Kondensator kann sich sprunghaft ändern.

c) Ein Kondensator sperrt Gleichstrom im stationären Zustand.

d) Die im Kondensator gespeicherte Energie ist proportional zum Quadrat der angelegten Spannung.

Lösung

a), c), d) sind korrekt

Aufgabe 2: Lade- und Entladevorgänge

Markieren Sie die falsche(n) Aussage(n):

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a) Die Zeitkonstante eines RC-Glieds ist $\tau =R\cdot C$.

b) Nach der Zeit $t=\tau$ ist ein Kondensator zu 63% geladen.

c) Ein Kondensator gilt nach $t=3\tau$ als praktisch vollständig geladen.

d) Beim Entladen des Kondensators ist der Strom zu Beginn maximal.

Lösung

c) ist falsch

Aufgabe 3: Kapazität und Dielektrikum

Markieren Sie die korrekte(n) Aussage(n):

a) Die Permittivitätszahl ${\epsilon }_r$ ist für alle Materialien größer als 1.

b) Beim Einbringen eines Dielektrikums zwischen die Platten erhöht sich die Kapazität.

c) Die Kapazität ist umgekehrt proportional zum Plattenabstand.

d) Kondensatoren können nur mit Wechselspannung betrieben werden.

Lösung

a), b), c) sind korrekt

Aufgabe 4: Formeln und Zusammenhänge

Ordnen Sie die Formeln (links) ihrer physikalischen Bedeutung (rechts) zu:

Formel		Bedeutung
A) $C=\epsilon \cdot \frac{A}{d}$		1) Zeitkonstante RC-Glied
B) $W=\frac{1}{2}C{U}^2$		2) Ladung des Kondensators
C) $\tau =R\cdot C$		3) Im Kondensator gespeicherte Energie
D) $Q=C\cdot U$		4) Kapazität Plattenkondensator
E) $u_C(t)=U_0\cdot e^{-\frac{t}{\tau }}$		5) Ladevorgang des Kondensators
		6) Entladevorgang des Kondensators
		7) Stromstärke beim Laden des Kondensators

Lösung

A→4, B→3, C→1, D→2, E→6

Aufgabe 5: Zeitverhalten und Kennwerte

Ordnen Sie die Zeitpunkte (links) dem Ladezustand beim Ladevorgang des Kondensators (rechts) zu:

Zeitpunkt		Ladezustand
A) $t=0$		1) 37% der Endspannung
B) $t=0,69\tau$		2) 99,3% der Endspannung
C) $t=\tau$		3) 0% der Endspannung
D) $t=2\tau$		4) 50% der Endspannung
E) $t=5\tau$		5) 63% der Endspannung
		6) 86,5% der Endspannung
		7) 95% der Endspannung
		8) 100% der Endspannung

Lösung

A→3, B→4, C→5, D→6, E→2

Aufgabe 6: Kondensatortypen und Eigenschaften

Ordnen Sie die Kondensatortypen (links) ihren typischen Eigenschaften (rechts) zu:

Kondensatortyp		Eigenschaft
A) Elektrolytkondensator		1) Sehr hohe Kapazität, hohe Leistung
B) Keramikkondensator		2) Gepolt, große Kapazität
C) Folienkondensator		3) Variable Kapazität
D) Drehkondensator		4) Hohe Güte für HF-Anwendungen
E) Glimmerkondensator		5) Ungepolt, mittlere Kapazität
		6) Temperaturstabil

Lösung

A→2, B→6, C→5, D→3, E→4