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Nachricht |
hilfeeeeeeeeeee
Anmeldungsdatum: 02.11.2015
Beiträge: 1
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 hilfeeeeeeeeeee Verfasst am: 02. Nov 2015 00:29 Titel: Elektrisches Potential Kugelkondensator/Faradayscher Käfig |
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Meine Frage:
Ich habe zwei Fragen, die beide mit dem elektrischen Potential zusammenhängen.
1. Frage: Laut wikipedia und einigen anderen Seiten ist die Formel für das elektrische Potential:
 \, \dd \vec{r} )
Laut Demtröder hingegen lautet die Formel:
 \, \dd \vec{r} )
Je nach Formel komme ich z.B. für das Potential innerhalb bzw. außerhalb eines Kugelkondensators auf unterschiedliche Werte.
Bei der 1. Formel ist das Potential außerhalb 0, da das Feld hier 0 ist. Dadurch das man aber von außen nach innen integriert, ist das Potential im Inneren des Kugelkondensators gleich der Spannung zwischen den zwei Kugelschalen.
Bei der 2. Formel wäre es genau andersrum. Da man innen anfängt und dort das E-Feld auch 0 ist wäre das Potential hier 0, außerhalb hingegen wäre das Potential gleich der Spannung zwischen den zwei Schalen.
Macht das Sinn? Habe ich einen Denkfehler? Welche Formel ist nun richtig?
2. Frage:
Wenn sich ein geschlossener Leiter (Faradayscher Käfig) in einem E-Feld befindet habe ich mal gelesen, dass das Potential im Inneren des Käfigs dann 0 wäre. Aber wie haut das mit der Formel hin? Ich hätte gedacht, dass es genauso wie beim Kugelkondensator ist. Man kann sich doch quasi die innere Schale des Kugelkondensators als Faradayschen Käfig vorstellen, oder nicht?
Wenn ich nun von einem Nullpotential im unendlichen bis nach innen integriere nehme ich wieder auf dem Weg das ganze Potential zwischen den zwei Schalen (Spannung) mit und hätte dies im Inneren?!?!??!?
Wäre sehr nett wenn mir jemand helfen könnte. Ich weiß sind blöde Fragen und nicht sehr gut formuliert
Meine Ideen:
Ideen sind oben bereits erläutert. |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 02. Nov 2015 02:23 Titel: |
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| hilfeeeeeeeeeee hat Folgendes geschrieben: | | Da man innen anfängt und dort das E-Feld auch 0 ist ... |
Das ist nicht richtig. Wieso sollte in einer gegebenen Anordnung die Feldstärke von der willkürlichen Festlegung der Integrationsgrenzen abhängen? Die beiden Gleichungen sind vollkommen identisch. Ein Vertauschen der Integrationsgrenzen bedeutet eine Richtungsumkehr und damit eine Umkehr des Vorzeichnes.
| hilfeeeeeeeeeee hat Folgendes geschrieben: | | Wenn sich ein geschlossener Leiter (Faradayscher Käfig) in einem E-Feld befindet habe ich mal gelesen, dass das Potential im Inneren des Käfigs dann 0 wäre. |
Da hast Du falsch gelesen. Das Potential im Inneren eines Faradayschen Käfigs ist genauso groß wie das Potential des Käfigs.
| hilfeeeeeeeeeee hat Folgendes geschrieben: | | Man kann sich doch quasi die innere Schale des Kugelkondensators als Faradayschen Käfig vorstellen, oder nicht? |
Nein. Die innere Schale eines Kugelkondensators ist nicht einem externen Feld ausgesetzt, denn sie wird durch die äußere Kugel abgeschirmt. Das heißt, dass das Feld zwischen den Kugelschalen von einem eventuell vorhandenen externen Feld unbeeinflusst bleibt. |
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Hilfeeeeeeeee
Gast
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| Hilfeeeeeeeee Verfasst am: 02. Nov 2015 09:36 Titel: |
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| GvC hat Folgendes geschrieben: | | hilfeeeeeeeeeee hat Folgendes geschrieben: | | Da man innen anfängt und dort das E-Feld auch 0 ist ... |
Das ist nicht richtig. Wieso sollte in einer gegebenen Anordnung die Feldstärke von der willkürlichen Festlegung der Integrationsgrenzen abhängen? Die beiden Gleichungen sind vollkommen identisch. Ein Vertauschen der Integrationsgrenzen bedeutet eine Richtungsumkehr und damit eine Umkehr des Vorzeichnes. |
Danke schon mal für die Antwort.. Aber das E-Feld im Inneren der kleinen Kugel ist doch 0? Hier sind keine Ladungen eingeschlossen und die Felder der kleinen und großen Kugel heben sich auf (genau wie außerhalb der äußeren Kugel).
Was ich meinte ist, dass das Potential von der Richtung der Integration abhängt.
Oder habe ich etwas grundlegend falsch verstanden und für r<Ri gibt es ein E-Feld? |
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Hilfeeeeeee
Gast
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| Hilfeeeeeee Verfasst am: 02. Nov 2015 10:10 Titel: |
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Okay ich habe noch mal drüber nachgedacht und meinen Denkfehler gefunden. Es kommt bei beiden Berechnungen für das Potential das Gleiche raus.
Somit hat sich alles von selbst geklärt^^ |
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Ich
Anmeldungsdatum: 11.05.2006
Beiträge: 913
Wohnort: Mintraching
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| Ich Verfasst am: 02. Nov 2015 10:21 Titel: Re: Elektrisches Potential Kugelkondensator/Faradayscher Käf |
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| hilfeeeeeeeeeee hat Folgendes geschrieben: | | Welche Formel ist nun richtig? |
Nach der englischen Wikipedia die erste, weil das Potential als die Arbeit definiert ist, die für den Hertransport einer Ladung aus dem Unendlichen benötigt wird. Damit ist das Potential im Unendlichen immer Null.
Ist aber eigentlich egal, bei der Integration kann man immer auch noch eine beliebige Integrationskonstante dazuzählen, das macht physikalisch keinen Unterschied. Messbar sind sowieso nur Potentialdifferenzen, niemals das Potential selbst.
Edit:
| Hilfeeeeeee hat Folgendes geschrieben: | | Es kommt bei beiden Berechnungen für das Potential das Gleiche raus. |
 kommt noch erschwerend hinzu - ich hab mir irgendwie eingebildet, du hättest die Integrationsgrenzen gewechselt (0 statt unendlich). Weiß nicht, wie ich drauf gekommen bin. |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 02. Nov 2015 10:40 Titel: |
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| Hilfeeeeeee hat Folgendes geschrieben: | | Aber das E-Feld im Inneren der kleinen Kugel ist doch 0? |
Das ist richtig, heißt aber nicht, dass das Potential Null ist, sondern nur, dass das Potential sich nicht ändert. Wie groß das Potential tatsächlich ist, hängt in erster Linie davon ab, wo das Potential zu Null definiert ist. Man kann auch das Potential der Innenkugel zu Null definieren. Dann und nur dann ist auch das Potential im Inneren der Kugel Null. |
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