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[quote="mocx"]Danke euch beiden für die Antworten! Also hab ich das richtig verstanden, dass bei der Elektronenpolarisation, nie Wärmeenergie auftritt (Elektronenpolarisation ist immer vorhanden), sondern lediglich bei der Ionen- und Orientierungspolarisation?[/quote]
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mocx
Verfasst am: 10. Jun 2014 13:46
Titel:
Vielen Dank! :)
jh8979
Verfasst am: 10. Jun 2014 13:25
Titel:
Ja.
mocx
Verfasst am: 10. Jun 2014 12:16
Titel:
Ich hab mir deinen englischen Wikipedialink angeschaut und noch bisschen in Büchern rumgeblättert, ich hoffe ich bin jetzt etwas schlauer:
Die Dipole können sich dem wechselnden Feld bei hohen Frequenzen nicht mehr anpassen - und fallen somit aus. (Ganz vereinfacht dargestellt)
Die Orientierungspolarisation fällt als erstes aus, weil bei dieser Polarisation die permanenten Dipole, die vorher in alle mögliche Richtungen statistisch verteilt waren, sich in Richtung des E-Feldes ausrichten. Bei einem Wechselfeld, wollen sich die Dipole ständig in Richtung des Feldes orientieren - Da hier aber im Gegensatz zu anderen Polarisationsarten, eine Drehbewegung der Dipole erfolgt - ist die Umpolarisierungsgeschwindigkeit (also die Ausrichtung in Richtung des Feldes) entsprechend langsamer, bedingt durch das Massenträgheitsmoment. Wenn nun die Frequenz immer höher wird, so wird es den Dipolen aufgrund der Massenträgheit immer schwieriger Fallen dem elektrischen Feld unverzögert folgen zu können.
Bei bestimmten hohen Frequenzen, wird dann eine Frequenz erreicht, bei denen die Dipole dem Wechselfeld nicht mehr folgen können, somit fällt die Orientierungspolarisation schonmal aus.
Ist das denn alles richtig?
Wäre dir aber danbkar wenn du mir noch bei einem Punkt auf die Sprünge helfen könntest!
Zitat von deinem Link:
Zitat:
For frequencies at which dipole orientations cannot follow the applied field because of the viscosity of the medium, absorption of the field's energy leads to energy dissipation.
Quelle
http://en.wikipedia.org/wiki/Permittivity#Lossy_medium
Dem elektrischen Feld wird Energie entzogen, der zu Energieverlust führt.
Ist dies das Resultat von dem, was ich oben beschrieben habe?
jh8979
Verfasst am: 08. Jun 2014 22:40
Titel:
Um zu verstehen wieso das so ist, musst Du vermutlich das Paper (und Referenzen dadrin) durchlesen und gucken wie die auf ihre Gleichungen kommen.
Im wesentlichen ist der Imaginaerteil der Permittivitaet geben durch:
http://en.wikipedia.org/wiki/Permittivity#Lossy_medium
und
http://en.wikipedia.org/wiki/Dielectric#Debye_relaxation
Beide Anteile fallen für grosse Frequenzen ab...
mocx
Verfasst am: 08. Jun 2014 18:45
Titel:
Bevor ich alles durcheinander werfe, fass ich mal einiges zusammen:
Die Permittivität ist frequenzabhängig wenn ein elektrisches Wechselfeld anliegt. Es folgt eine ständige Umpolarisierung, d. h. die induzierten Dipolmomente ändern ständig ihre Richtung (bewegen sich also). Diese Bewegungen sind je nach Art der Materie unterschiedlich gedämpft - es entsteht eine Phasenverschiebung zwischen der Anregung (elektrisches Wechselfeld) und der Orientierung der Dipole.
Beschrieben wird dieser Vorgang durch:
Wenn ich mir nun die Gleichung anschaue, entstehen bei frequenzabhängigen Vorgängen also immer kontiuerlich Wärmeverluste, weil das Polarisationsfeld ständig die Richtung ändert. Wenn ich dann zurück zu meiner Ausgangsfrage kehre, kann ich diese Wikipedia Aussage immer noch nicht verstehen.
Fig. 3 auf Seite 36:
Je mehr die Frequenz steigt, desto mehr strebt die Permittivität der null zu. Also verschwindet dann die Orientierungspolarisation.
Ich hab hier totale Verständnisblockaden ... wenn die Frequenz immer mehr wird, müssten die Verluste doch zunehmen. Wieso fällt die Polarisation da aus?
Hoffe mal das sind nicht zuviele Fragen aufeinmal ..
jh8979
Verfasst am: 08. Jun 2014 17:48
Titel:
Na ja.. nie wuerde ich nicht sagen. Und diese ganzen Aussagen sind auch frequenzabhaengig. Worauf es Dir letztlich ankommt ist der Imagniaerteil der komplexe Permitivitaet, da der Dir Aussagen über die Absorption von EM-Strahlung mach. Bei Wasser liegt dessen Maximum ungefähr im 10GHZ-Bereich.
http://de.wikipedia.org/wiki/Dielektrische_Erw
ärmung#Funktion
http://images.remss.com/papers/ssmi/the_complex_dielectric_constant_of_pure_and_sea_water_from_microwave_satellite_observations.pdf
(Fig 3, S.36)
mocx
Verfasst am: 08. Jun 2014 17:34
Titel:
Danke euch beiden für die Antworten!
Also hab ich das richtig verstanden, dass bei der Elektronenpolarisation, nie Wärmeenergie auftritt (Elektronenpolarisation ist immer vorhanden), sondern lediglich bei der Ionen- und Orientierungspolarisation?
jh8979
Verfasst am: 08. Jun 2014 17:27
Titel:
"Ein ganz anderer Mechanismus wirkt, wenn Mikrowellen auf Moleküle treffen, die ein elektrisches Dipolmoment besitzen
und
dieser Dipol sich drehen kann. In gefrorenem Wasser (Eis) ist wegen der Kristallstruktur nur die erste Bedingung erfüllt. In flüssigem Wasser sind die Wasserstoffbrücken dagegen sehr kurzlebig, in der Größenordnung von 200 fs (Femtosekunden).[3] Die häufigen Rotationsbewegungen der Moleküle folgen tendenziell dem äußeren elektrischen Wechselfeld, entnehmen ihm also im Mittel Energie, die Temperatur des Garguts erhöht sich."
http://de.wikipedia.org/wiki/Mikrowellenherd
isi1
Verfasst am: 08. Jun 2014 17:21
Titel:
Das mit der Mikrowelle funktioniert nur gut bei Molekülen (meist Wassermolekül),
mocx
.
Andererseits besteht die Mikrowelle auch nur aus Photonen, die einzelne Atome ein klein wenig beschleunigen können. Nur ich glaube, das ist gegenüber der Erwärmung der Wassermoleküle durch Reibung zu vernachlässigen.
mocx
Verfasst am: 08. Jun 2014 11:15
Titel: Kurze Frage zur Mikrowelle
Eigentlich ne ganz kurze Frage:
Auf Wikipedia lese ich zur Elektronenpolarisation folgendes:
Zitat:
Elektronenpolarisation: Bei unpolaren Molekülen wird die Elektronenwolke, die den Atomkern umgibt, durch das angelegte externe elektrische Feld gegen den Atomrumpf verschoben. Im Inneren des Körpers entsteht so eine makroskopische, inhomogene Ladungsverteilung. Sobald das externe Feld verschwindet, sind die Orte der Ladungsschwerpunkte wieder identisch. Handelt es sich um ein elektrisches Wechselfeld (siehe Mikrowellenherd), entsteht durch das Hin- und Herschwingen des Kerns keine Wärmeenergie.
Quelle:
http://de.wikipedia.org/wiki/Polarisation_(Elektrizit%C3%A4t)
Durch das Hin- und Herschwingen entsteht keine Wärmeenergie? Ich dachte gerade davon macht ein Mikrowellenherd gebrauch - dass durch das Bewegen der Dipole, Wärme entsteht. Wenn ich ein elektrisches Wechselfeld anlege, so entsteht im Polarisationsfeld eine ständige "Umpolarisierung" die doch zur der Wärmeentstehung durch die Dämpfung im Material sorgt, oder?