Angenommen, wir haben zwei parallele Platten (jeweils Fläche ) mit Abstand beabstandet wirkt als Parallelplattenkondensator innerhalb einer Schaltung. Wenn der Kondensator an eine Stromquelle mit konstanter Spannung angeschlossen ist , positive Ladung sammelt sich auf der parallelen Platte, die mit dem positiven Anschluss verbunden ist, und negative Ladung sammelt sich auf der Platte, die mit dem negativen Anschluss verbunden ist. Dadurch entsteht eine elektrische Potentialdifferenz zwischen den beiden Platten.
Hält dieser Vorgang an, bis die Spannung abfällt zwischen den Platten gleich ist , und wenn nicht, wie können wir die Klemmenspannung berechnen? Angenommen, wir bewegen die Platten näher an den Abstand . Ist die Klemmenspannung identisch mit der von ?
Wie können wir die Klemmenspannung berechnen?
Da das Problem angegeben ist, beantwortet sich die Frage von selbst:
Der Kondensator ist an eine Stromquelle mit konstanter Spannung angeschlossen
(Hervorhebung von mir). Bei KVL ist die Spannung über dem Kondensator die Spannung über der Stromquelle, die die Konstante ist .
Angenommen, wir verschieben die Platten näher an den Abstand d2. Wird die Klemmenspannung mit der von d1 identisch sein?
Ja, da die Spannung am Kondensator die Konstante ist .
Da jedoch die Änderung des Abstands zwischen den Platten die Kapazität ändert, fließt ein Strom durch den Kondensator, der proportional zur Änderungsrate der Kapazität ist:
Da die Spannung konstant sein soll, ist der erste Term auf der rechten Seite Null.
Aber selbst bei einer konstanten Spannung am Kondensator kann aufgrund der zeitabhängigen Kapazität ein Kondensatorstrom fließen.