Kapasitans og energien i kondensatoren
C = Q/U og C = ε₀A/d ved siden av en beregnet kurve for E = ½CU² på en kondensator på 1000 µF: 4,5 mJ ved 3 V, 18 mJ ved 6 V og 72 mJ ved 12 V.
Faglig kvalitetssikret av lærere og toppstudenter · Følger læreplanen (LK20) · Sist oppdatert 2026-09-16
Hva viser visualet?
En kondensator er to plater som får lik og motsatt ladning, +Q og −Q. Kapasitansen forteller hvor mye ladning platene tar per volt: C = Q/U, målt i farad (F), der 1 F = 1 C/V. Geometrien alene bestemmer den: C = ε₀·A/d med ε₀ = 8,85·10⁻¹² F/m, så større plateareal eller mindre plateavstand gir større kapasitans.
Ladningen vokser rett proporsjonalt med spenningen, siden Q = C·U. Energien gjør ikke det. Den lagrede energien er E = ½·C·U², altså proporsjonal med kvadratet av spenningen.
Kurven er regnet ut for en kondensator på 1000 µF, den samme størrelsen forsøket bruker. 3 V gir 4,5 mJ, 6 V gir 18 mJ og 12 V gir 72 mJ. Hver dobling av spenningen firedobler energien — det er dette som gjør at en liten kondensator kan levere en kraftig blits når den lades opp til høy spenning.
Slik leser du visualet
Merkene under står også i bildet.
- 1. Lik og motsatt ladning. Platene får +Q og −Q. Det er denne Q-en som står i C = Q/U.
- 2. Kapasitans er per volt. C = Q/U måles i farad. Geometrien alene bestemmer den: C = ε₀A/d.
- 3. Energien går som U². 3 V gir 4,5 mJ, 6 V gir 18 mJ — dobbelt spenning, fire ganger energien.
Nøkkelbegreper
- kapasitans
- farad
- Q = CU
- C = ε₀A/d
- permittivitet
- E = ½CU²
- energilagring
På prøve og muntlig-praktisk
Sensor skiller nøye mellom kapasitansen C, som er konstant, og ladningen Q, som varierer med spenningen. Å blande dem er den vanligste feilen i kondensatoroppgaver.
Kildegrunnlag
https://www.ifingo.no/fysikk2/elektrisk-felt (avsnitt 8: Kondensatoren) og /mnt/user-data/uploads/ifingono/src/content/fysikk2/forsok-kondensator.html