Aufgabe 4 · Abitur NRW Physik LK · Temperaturmessung 2025

Thema: Elektrisches Feld und Kondensator · Aus der Prüfung LK · Temperaturmessung (2025)

Aufgabenstellung

Material 3: Kapazitiver Temperatursensor CS-501

In Material 3 ist die Abhängigkeit der Kapazität von der Temperatur in K für einen industriellen kapazitiven Sensor dargestellt.

Beurteilen Sie die Eignung des Sensors für die Temperaturmessung unter Berücksichtigung von drei verschiedenen Temperaturbereichen.

Aufgabenstellung: Aufgabe 4 · Abitur NRW Physik LK · Temperaturmessung 2025

Lösung

Nach den offiziellen Korrekturhinweisen

Beurteilen Sie die Eignung des Sensors für die Temperaturmessung unter Berücksichtigung von drei verschiedenen Temperaturbereichen.

Lösung: Im Temperaturbereich von 5 K bis etwa 265 K steigt die Kapazität mit zunehmender Temperatur deutlich an. In diesem Bereich ist der Sensor mit entsprechender Auswerteelektronik gut zur Temperaturmessung geeignet. Zwischen 265 K und 270 K erreicht die Kapazität einen Maximalwert und fällt dann wieder ab. Für diesen Bereich ist der Sensor nicht geeignet, da einem Kapazitätsmesswert zwei Temperaturen zugeordnet werden könnten. Im Bereich oberhalb 270 K sinkt die Kapazität mit zunehmender Temperatur. Hier wäre der Sensor wieder einsetzbar.

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