Einfluss der Plattenstärke auf Kapazität

[Jan S. (jannemann)]

Hallo,
wie wirkt sich die Plattendicke auf die Kapazität eines Kondensators 
aus?
Nach der Formel sollte sie keine Auswirkugn haben. Um also das E-Feld 
aufzubauen reicht in der Theorie eine Lage Atome. Nur bekomme ich die 
Ladungsträger da sehr langsam rein, da der elektr. Widerstand sehr hoch 
sein wird. --> Hoher ESR

Aber hätte die Anzahl der Atomlagen nicht doch auch Auswirkungen auf die 
Menge max. möglichen Ladung haben? Q sollte also sinken und die 
Kapazität damit auch. Andererseites sammeln sich die Ladungsträger ja an 
de Oberfläche. Wie tief dringen sie denn in diese ein? Nach ein paar 
Atomlagen sollte sich also nichts mehr ändern. Aber ab welcher 
Schichtdicke ist das so?

Konktet: Wenn ich zwei bedampfte Oberflächen (leitfähig) parallel zu 
einander ausrichte, hat die Dicke der Beschichtung Einfluss auf die 
Kapazität, oder nur auf die Zeitkonstante, da der ESR abhängig von der 
Schichtdicke ist?

Grüße Jan

[Fabian F. (fabian_f55)]

Folienkondensatoren sind auch nur bedampfte Kunstofffolien (Schichtdicke 
ca. 30nm).
Spielt also wohl keine Rolle

[Elektrofan (Gast)]

Wenn die Beschichtung "besonders dünn" ist, ist der bei der Auf- bzw. 
Umladung zu überwindende ohmsche Widerstand halt auch grösser.
Damit auch der Verlustwinkel. - Die Kapazität bleibt gleich.
-
Was auch eine Rolle spielt:
Je nach Aufbau bzw. Kontaktierung des Kondensatorwickels (den man ja oft 
hat) wird die Reiheninduktivität bestimmt und damit die Frequenz 
geringster Impedanz:

https://de.wikipedia.org/wiki/Kondensator_(Elektrotechnik)#Scheinwiderstand_und_Resonanz

[oszi40 (Gast)]

Ob Deine Platten aus 5mm Alu oder wie z.B. beim MP-Kondensator nur 
bedampften Papier sind, ist schon ein kleiner praktischer Unterschied. 
Sobald Funken die Bedampfung weggebrannt haben wird die Kapazität etwas 
geringer, aber diese Art MP ist oft "selbstheilend" während andere Typen 
für immer durchgeschlagen bleiben bei Überspannung. 
https://de.wikipedia.org/wiki/Kondensator_(Elektrotechnik)

[Kamil R. (kamil_rezer)]

Jan S. schrieb:
> Wie tief dringen sie denn in diese ein?

Um die Frage zu beantworten, führt mmn an der Festkörperphysik (und 
Quantenmechanik) kein Weg vorbei. Siehe z.B. Feynman 
http://www.feynmanlectures.caltech.edu/II_05.html: "When we study 
solid-state physics, we shall find that the excess charge of any 
conductor is on the average within one or two atomic layers of the 
surface."

Jan S. schrieb:
> Q sollte also sinken und die
> Kapazität damit auch.

ich glaube, das ist ein Denkfehler. Theoretisch ist die Kapazität nur 
durch die Geometrie des Kondensators gegeben. Die Größe der Ladung kann 
theoreitisch ins Unendliche steigen, die Spannung wird der Ladung 
proportional folgen.

Jan S. schrieb:
> Konktet: Wenn ich zwei bedampfte Oberflächen (leitfähig) parallel zu
> einander ausrichte, hat die Dicke der Beschichtung Einfluss auf die
> Kapazität

Theoreitisch ja (siehe Dir z.B. das Steufeld an den Platenkanten an) 
praktisch wird man es mit "bloßem" Auge nicht merken, wenn die 
Dickenänderung (wie in Deinem Beispiel) viel kleiner als die 
Platenoberfläche ist.

[Jan S. (jannemann)]

Kamil R. schrieb:
> the excess charge of any
> conductor is on the average within one or two atomic layers of the
> surface
da habe ich wieder was gelernt. :-)

Kamil R. schrieb:
> ich glaube, das ist ein Denkfehler. Theoretisch ist die Kapazität nur
> durch die Geometrie des Kondensators gegeben.
Ja, da war wohl wirklich ein Denkfehler. Bis die 1-2 Atomlagen so voll 
mit überschüssigen Elektronen sind, dass dort kein Platz mehr ist, muss 
wohl einiges reinfließen.

Danke für die vielen Antworten und den Hinweis von Elektrofan mit dem 
Verlustwinkel und der Reiheninduktivität.

Grüße Jan

[Marcus H. (Firma: www.harerod.de) (lungfish)]

Jan S. schrieb:
> Kamil R. schrieb:
>> the excess charge of any
>> conductor is on the average within one or two atomic layers of the
>> surface
> da habe ich wieder was gelernt. :-)

Wenn Du Feynman mal in Aktion sehen möchtest:
https://en.wikipedia.org/wiki/Project_Tuva