Plattenkondensator

Ideale parallele Platten mit einem homogenen linearen Dielektrikum im gesamten Spalt: C = ε₀εᵣA/d. Spannung oder freie Ladung vorgeben. Für V = Voben − Vunten gilt Qoben = CV, E = V/d, σfrei = Q/A, gespeicherte Energie = QV/2 und Energiedichte = εE²/2. Negative Spannung kehrt Plattenzeichen und Feldrichtung um; null entfernt beide. Die untere Platte trägt die entgegengesetzte freie Ladung.

Bei fester Spannung vergrößert εᵣ die Kapazität, freie Ladung und Energie; E bleibt gleich. Bei fester Ladung sinken Spannung, Feld und Energie bei wachsendem εᵣ. Änderungen werden sofort berechnet. Die Skizze ist schematisch; Abmessungen und Pfeilanzahl sind keine Maßstäbe.

Randfelder werden vernachlässigt. A ist die Überlappungsfläche; der Abstand sollte klein gegenüber den Plattenabmessungen sein. Für ungefähr quadratische Platten löst d/√A > 0,1 einen qualitativen Hinweis aus, keine Genauigkeitsgarantie. Durchschlag, Leckstrom, Erwärmung, Frequenzabhängigkeit und Materialgrenzen werden nicht berechnet. Eingabegrenzen sind Rechengrenzen, keine Betriebsempfehlungen.

Fläche in m², Abstand in mm, Ladungseingabe in nC, Spannung in V. Ausgabe in pF, nC und µJ, bei Bedarf wissenschaftlich. ε₀ = 8,8541878188×10⁻¹² F/m nach NIST CODATA 2022. Eingaben und beide Größenentwürfe überstehen Navigation und Neuladen; frühere Vier-Slider-Einstellungen werden übernommen.