Faraday-Käfig und Kondensatoren
Der Faraday-Käfig bietet einen feldfreien Raum im Inneren, da sich die elektrischen Ladungen an der Außenseite so verteilen, dass sie das äußere Feld im Inneren neutralisieren. Dies nutzen wir beispielsweise bei Blitzableitern oder im Auto während eines Gewitters.
Ein Kondensator ist ein Bauelement, das elektrische Ladung speichern kann. Seine Kapazität C (gemessen in Farad) gibt an, wie viel Ladung er bei einer bestimmten Spannung speichern kann. Die Kapazität wird durch die Formel C=ε0⋅εr⋅dA bestimmt, wobei A die Plattenfläche und d der Plattenabstand ist.
Zwischen den Platten eines Kondensators kann ein Dielektrikum (Isolator) eingebracht werden, das die Kapazität erhöht. Materialien wie Glas haben eine relative Permittivität (εᵣ) zwischen 5 und 16, während Luft und Vakuum den Wert 1 haben. Das Dielektrikum bewirkt eine Ladungsverschiebung (Polarisierung), die die effektive Feldstärke verringert.
Merke dir: Wird ein Dielektrikum in einen Kondensator eingeführt, sinkt die Feldstärke und damit die Spannung. Als Folge steigt die Kapazität des Kondensators, wenn alle anderen Größen unverändert bleiben.