Startseite
Forum
Fragen
Suchen
Formeleditor
Über Uns
Registrieren
Login
FAQ
Suchen
Foren-Übersicht
->
Elektrik
Antwort schreiben
Benutzername
(du bist
nicht
eingeloggt!)
Titel
Nachrichtentext
Smilies
Weitere Smilies ansehen
Schriftfarbe:
Standard
Dunkelrot
Rot
Orange
Braun
Gelb
Grün
Oliv
Cyan
Blau
Dunkelblau
Indigo
Violett
Weiß
Schwarz
Schriftgröße:
Schriftgröße
Winzig
Klein
Normal
Groß
Riesig
Tags schließen
Schreibt eure Formeln hier im Board am besten mit Latex!
So gehts:
Latex-Kurzbeschreibung
|
Formeleditor
[quote="JoMe"][b]Meine Frage:[/b] Hallo miteinander ! Ich habe gewisse Verständnisprobleme bei folgendem Problem: Wenn man einen (stromlosen) Leiter mit beliebig geformtem Volumen und einer Gesamtladung Q betrachtet, so sagt man ja, dass sich die gesamte Ladung Q auf der Oberfläche A verteilt und die Feldstärke im Inneren des Leiters 0 sein muss. Allerdings fehlen mir bei der Begründung einige Schritte. Zunächst mal könnte man annehmen, dass sich Ladungen im Inneren befinden. Da der Leiter nach Voraussetzung stromfrei sein soll, muss dann die Feldstärke 0 sein. Dies würde allerdings zum Widerspruch führen, da dann nach Satz von Gauß der Fluss ?=0 = Q/?_0 und folglich Q=0. Die Ladung im Inneren ist also 0. Nun die Frage: wie kann ich daraus folgern, dass E im Inneren auch 0 ist ? Bei einer Kugel folgt das ja direkt mit dem Kugelschalentheorem bzw. aus dem Satz von Gauß, weil man das Integral über "Feldvektor mal Flächenelementvektor" durch Symmetrienutzung auflösen kann und aus E·A=0 direkt E=0 folgt. Aber mir fällt einfach keine Begründung für den allgemeinen Leiter ein. Ich hoffe, ihr könnt mir helfen...:/ [b]Meine Ideen:[/b] Immerhin könnte man doch sagen, dass E normal zu A steht und damit raus dem Skalarprodukt einfach E·A wird...trotzdem ist E ja im Allgemeinen an jeder Stelle verschieden und das Integral lässt sich nicht so einfach auflösen.....[/quote]
Optionen
HTML ist
aus
BBCode
ist
an
Smilies sind
an
BBCode in diesem Beitrag deaktivieren
Smilies in diesem Beitrag deaktivieren
Spamschutz
Text aus Bild eingeben
Alle Zeiten sind GMT + 1 Stunde
Gehe zu:
Forum auswählen
Themenbereiche
----------------
Mechanik
Elektrik
Quantenphysik
Astronomie
Wärmelehre
Optik
Sonstiges
FAQ
Sonstiges
----------------
Off-Topic
Ankündigungen
Thema-Überblick
Autor
Nachricht
GvC
Verfasst am: 07. Dez 2015 16:23
Titel:
JoMe hat Folgendes geschrieben:
Zunächst mal könnte man annehmen, dass sich Ladungen im Inneren befinden. Da der Leiter nach Voraussetzung stromfrei sein soll, muss dann die Feldstärke 0 sein.
Du solltest darauf achten, das elektrostatische Feld vom Strömungsfeld zu unterscheiden.
Wenn Du von einer geladenen Kugel sprichst, redest Du vom elektrostatischen Feld. Die Ladung ist eine (positive oder negative)
Überschuss
ladung. Ein ungeladener Körper enthält zwar auch jede Menge Ladungen, allerdings ist die Anzahl der negativen Ladungen genauso groß wie die der positiven Ladungen.
Wenn Du einen isolierten metallischen Leiter auflädst, so befindet sich die Überschussladung immer an der Oberfläche des Leiters. Im Inneren kann kein elektrostatisches Feld existieren. Denn die negativen Ladungsträger (Elektronen) in einem metallischen Leiter sind praktisch frei beweglich, würden sich also unter dem Einfluss eines Feldes verschieben und damit ein Gegenfeld aufbauen, so dass die Gesamtfeldstärke Null ist.
Im Leiter eines geschlossenen Stromkreis kann dagegen eine Feldstärke existieren, die den Stromfluss aufrecht erhält. Die ist dann allerdings parallel zur Oberfläche gerichtet, während die elektrostatische Feldstärke imemr senkrecht auf der Oberfläche steht.
JoMe hat Folgendes geschrieben:
Immerhin könnte man doch sagen, dass E normal zu A steht und damit raus dem Skalarprodukt einfach E·A wird...trotzdem ist E ja im Allgemeinen an jeder Stelle verschieden und das Integral lässt sich nicht so einfach auflösen.....
Das ist richtig. Bei einem beliebig geformten geladenen Körper behält zwar der Gaußsche Flusssatz seine Gültigkeit, Du kannst ihn wegen fehlender Symmetrie nur nicht mehr auswerten, jedenfalls nicht mit einfachen Mitteln. Für die Bestimmung der Feldstärke eines beliebig geformten geladenen Körpers werden deshalb im Allgemeinen sogenannte Feldberechnungsprogramme eingesetzt, die auf der Finite-Elemente-Methode basieren.
JoMe
Verfasst am: 07. Dez 2015 15:46
Titel: Feld und Ladung in einem Leiter
Meine Frage:
Hallo miteinander !
Ich habe gewisse Verständnisprobleme bei folgendem Problem:
Wenn man einen (stromlosen) Leiter mit beliebig geformtem Volumen und einer Gesamtladung Q betrachtet, so sagt man ja, dass sich die gesamte Ladung Q auf der Oberfläche A verteilt und die Feldstärke im Inneren des Leiters 0 sein muss. Allerdings fehlen mir bei der Begründung einige Schritte.
Zunächst mal könnte man annehmen, dass sich Ladungen im Inneren befinden. Da der Leiter nach Voraussetzung stromfrei sein soll, muss dann die Feldstärke 0 sein. Dies würde allerdings zum Widerspruch führen, da dann nach Satz von Gauß der Fluss ?=0 = Q/?_0 und folglich Q=0. Die Ladung im Inneren ist also 0.
Nun die Frage: wie kann ich daraus folgern, dass E im Inneren auch 0 ist ?
Bei einer Kugel folgt das ja direkt mit dem Kugelschalentheorem bzw. aus dem Satz von Gauß, weil man das Integral über "Feldvektor mal Flächenelementvektor" durch Symmetrienutzung auflösen kann und aus E·A=0 direkt E=0 folgt.
Aber mir fällt einfach keine Begründung für den allgemeinen Leiter ein. Ich hoffe, ihr könnt mir helfen...:/
Meine Ideen:
Immerhin könnte man doch sagen, dass E normal zu A steht und damit raus dem Skalarprodukt einfach E·A wird...trotzdem ist E ja im Allgemeinen an jeder Stelle verschieden und das Integral lässt sich nicht so einfach auflösen.....