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[quote="ML"]Hallo, [quote="Vollnoob"] Das Faradaysche Induktionsgesetz in integraler Form: [latex]\oint E \cdot ds = d \phi/dt[/latex] [/quote] Diese Gleichung ist so nur gültig, wenn die Konturlinie ruht. Die allgemeingültige Form lautet [latex]\oint \limits_{\partial{A}} \vec E \cdot \mathrm{d}\vec s = -\int\limits_ {A} \frac{\partial \vec B}{\partial t} \cdot \mathrm{d}\vec A[/latex] [quote] Das "erweiterte Ohmsche Gesetz": [latex]J \cdot E = J \cdot (E_{konservativ} + E_{emk})[/latex] [/quote] Es gibt keine Größe [latex]E_\mathrm{EMK}[/latex]. Entweder, die Feldgröße ist elektrisch, dann ist sie im Buchstaben [latex]\vec E[/latex] enthalten, oder es geht um eine Kraft auf eine bewegte Ladung. Dann spricht man von der Lorentzkraft. Das Ohmsche Gesetz in seiner erweiterten Form lautet: [latex] \vec j = \kappa \cdot \left(\vec E + \vec v_\mathrm{q} \times \vec B \right)[/latex] [quote] 1. Frage: Im Faradayschen Induktionsgesetz ist das E-Feld das gesamte Feld oder lediglich die Elektromotorische Kraft? Grundsätzlich macht es in integraler Form ja keinen Unterschied weil das konversative Feld rotationsfrei ist. In differentieller Form macht es aber einen Unterschied? [/quote] E ist immer das gesamte E-Feld, selbstverständlich ohne den magnetischen Teil. [quote] 2. Angenommen ich betrachte die offene Leiterschleife die einem zeitlich veränderlichen B-Feld unterzogen wird und damit wird ein E-Feld induziert. Ich möchte nun die Spannung zwischen A und B berechnen. Dazu integriere ich entlang der Leiterschleife von B nach A. [/quote] Dann erhältst Du nach kürzester Zeit wegen j=0 den Wert E=0 innerhalb des Drahtes. Das E-Feld befindet sich nur in der Luft zwischen beiden Klemmen. Nur innerhalb eines sehr kurzen Momentes (während die beiden Drahtenden sich gegeneinander aufladen) erhältst du ein E-Feld im Draht. Die Zeitkonstante [latex]\tau = RC[/latex] für das Aufladen ist wegen der geringen Kapazität und des niedrigen Widerstands ausgesprochen klein. [quote] Meine Idee: Leiterschleife offen -> J=0 -> [latex]E=E_{konservativ} + E_{emk}=0[/latex] -> [latex]-E_{konservativ} = E_{emk}[/latex] Damit: [latex]V = \int_B^A E_{emk} \cdot ds = - \int_B^A E_{konservativ}[/latex] Ist das Integral jetzt wegunabhängig? Es wird über das konservative Feld integriert?[/quote] Das Integral ist wegabhängig. Entlang der Luftstrecke kommt ein anderer Wert heraus als entlang des Drahtes. Viele Grüße Michael[/quote]
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Nachricht
ML
Verfasst am: 14. Apr 2022 00:28
Titel:
Hallo,
Vollnoob hat Folgendes geschrieben:
vielen Dank für die tolle Antwort. Jetzt bin ich etwas verwirrt. Es gibt die Größe E_emk nicht. In diversen Büchern wird sie eingeführt.
Ja, solche Bücher gibt es schon. Sie verwenden aber eine inkonsistente Definition des Begriffes "elektrische Feldstärke".
Zitat:
Darf ich fragen, welches Buch einem die Elektrodynamik im Selbststudium korrekt erklärt?
Selbststudium ist schwierig.
K. Simonyi, Theoretische Elektrotechnik und
Jackson, Classical Electrodynamics
sind gute Nachschlagbücher.
Direkt lernen würde ich davon nicht wollen.
Ich weiß nicht, wie gut "Susskind" ist: Special Relativity and Classical Field Theory: The Theoretical Minimum
Wenn Du einen entsprechenden Kurs an der Uni findest, ist das sicher die beste Option. Es gibt aber zwei untrügerische Warnzeichen, die auf ein grundlegendes Verständnisproblem des Dozenten hinweisen:
a) Induktion soll über die Kirchhoff'sche Maschengleichung erklärt werden
b) bei Induktion soll in der Spule eine Gegenspannung entstehen, die die von außen angelegte Spannung kompensiert
c) man spricht von einem im Draht vorhandenen "Gegenfeld"
d) nichtelektrische Größen werden als elektrisch umgerechnet (z. B. E_EMK).
Wenn ein Dozent oder eine Dozentin mit derartigen Dingen anfängt, ist der Wurm drin, auch wenn sie im Einzelfall schwierige Feldprobleme noch so gut rechnen und die zugehörigen Differentialgleichungen lösen können.
Viele Grüße
Michael
Vollnoob
Verfasst am: 13. Apr 2022 19:30
Titel:
Hallo Michael,
vielen Dank für die tolle Antwort. Jetzt bin ich etwas verwirrt. Es gibt die Größe E_emk nicht. In diversen Büchern wird sie eingeführt. Darf ich fragen, welches Buch einem die Elektrodynamik im Selbststudium korrekt erklärt?
ML
Verfasst am: 13. Apr 2022 16:59
Titel: Re: Induktionsgesetz und Elektromotorische Kraft
Hallo,
Vollnoob hat Folgendes geschrieben:
Das Faradaysche Induktionsgesetz in integraler Form:
Diese Gleichung ist so nur gültig, wenn die Konturlinie ruht. Die allgemeingültige Form lautet
Zitat:
Das "erweiterte Ohmsche Gesetz":
Es gibt keine Größe
. Entweder, die Feldgröße ist elektrisch, dann ist sie im Buchstaben
enthalten, oder es geht um eine Kraft auf eine bewegte Ladung. Dann spricht man von der Lorentzkraft.
Das Ohmsche Gesetz in seiner erweiterten Form lautet:
Zitat:
1. Frage: Im Faradayschen Induktionsgesetz ist das E-Feld das gesamte Feld oder lediglich die Elektromotorische Kraft? Grundsätzlich macht es in integraler Form ja keinen Unterschied weil das konversative Feld rotationsfrei ist. In differentieller Form macht es aber einen Unterschied?
E ist immer das gesamte E-Feld, selbstverständlich ohne den magnetischen Teil.
Zitat:
2. Angenommen ich betrachte die offene Leiterschleife die einem zeitlich veränderlichen B-Feld unterzogen wird und damit wird ein E-Feld induziert.
Ich möchte nun die Spannung zwischen A und B berechnen. Dazu integriere ich entlang der Leiterschleife von B nach A.
Dann erhältst Du nach kürzester Zeit wegen j=0 den Wert E=0 innerhalb des Drahtes. Das E-Feld befindet sich nur in der Luft zwischen beiden Klemmen.
Nur innerhalb eines sehr kurzen Momentes (während die beiden Drahtenden sich gegeneinander aufladen) erhältst du ein E-Feld im Draht. Die Zeitkonstante
für das Aufladen ist wegen der geringen Kapazität und des niedrigen Widerstands ausgesprochen klein.
Zitat:
Meine Idee: Leiterschleife offen -> J=0 ->
->
Damit:
Ist das Integral jetzt wegunabhängig? Es wird über das konservative Feld integriert?
Das Integral ist wegabhängig. Entlang der Luftstrecke kommt ein anderer Wert heraus als entlang des Drahtes.
Viele Grüße
Michael
Vollnoob
Verfasst am: 13. Apr 2022 15:22
Titel: Induktionsgesetz und Elektromotorische Kraft
Guten Mittag liebe Physiker/inen,
ich komme mit dem Induktionsgesetz und der Elektromotorischen Kraft noch nicht so zurecht.
Das Faradaysche Induktionsgesetz in integraler Form:
Das "erweiterte Ohmsche Gesetz":
1. Frage: Im Faradayschen Induktionsgesetz ist das E-Feld das gesamte Feld oder lediglich die Elektromotorische Kraft? Grundsätzlich macht es in integraler Form ja keinen Unterschied weil das konversative Feld rotationsfrei ist. In differentieller Form macht es aber einen Unterschied?
2. Angenommen ich betrachte die offene Leiterschleife die einem zeitlich veränderlichen B-Feld unterzogen wird und damit wird ein E-Feld induziert.
Ich möchte nun die Spannung zwischen A und B berechnen. Dazu integriere ich entlang der Leiterschleife von B nach A.
Meine Idee: Leiterschleife offen -> J=0 ->
->
Damit:
Ist das Integral jetzt wegunabhängig? Es wird über das konservative Feld integriert?