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Hochspanner
Gast
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 Hochspanner Verfasst am: 01. Mai 2013 18:32 Titel: Aus 3V mach 30kV mittels Faraday-Käfig? (Gedankenexperiment) |
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Hallo,
...Wenn das wirklich gehen würde, hätte man bestimmt schon von folgendem Experiment gehört:
Also wir haben einen faradayschen Käfig, eine Spannungsquelle, zB. eine 3V-Batterie und natürlich Kabel..
So, wenn ich die Kabel mit der Batterie verbinde, stellen die ja bereits einen Kondensator da. Eine Spannung von 3V liegt auch an, also ergibt sich eine Ladungstrennung in den Kabeln.
Das Kabel mit Elektronenmangel wird mit Erde verbunden und ist nicht weiter wichtig. Das andere mit Elektronenüberschuss wird an die feldfreie Innenseite des Käfigs gehalten. Da die Elektronen einen größtmöglichen Abstand zueinander einnehmen wollen, verteilen sie sich auch auf dem Käfig, und sammeln sich auf der Außenseite.
Da das Innere stets feldfrei ist geht dieses Spiel solange weiter bis die Batterie leer ist, oder die maximale Elektronendichte am Käfig erreicht ist.
Nehmen wir uns z.B. einen 1m-Käfig, wären maximal 30kV möglich. So würde man aus 3V, 30kV erzeugen...
Wem das zu kontinuierlich ist, der kann ja zwischendurch einen Plattenkondensator mit der Batterie laden und eine Platte dann an die Innenseite des Käfigs halten. Pulsweise sozusagen.
Also ich bezweifle, dass das geht.
Aber warum geht es nicht?!
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 01. Mai 2013 18:58 Titel: |
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Das ist Quatsch. Mit einer Spannungsquelle von 3V kannst Du den Käfig auf maximal 3V aufladen. Wo bleiben Deine Grundlagenkenntnisse?
Die Ladung auf dem Käfig ist dann so groß, wie durch die grundsätzliche Beziehung Q=C*U vorgegeben ist. Dabei ist C die Kapazität des Käfigs gegen seine Umgebung und U die anliegende Spannung.
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D2
Anmeldungsdatum: 10.01.2012
Beiträge: 1723
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| D2 Verfasst am: 01. Mai 2013 19:36 Titel: Re: Aus 3V mach 30kV mittels Faraday-Käfig? (Gedankenexperim |
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| Hochspanner hat Folgendes geschrieben: | Da das Innere stets feldfrei ist geht dieses Spiel solange weiter bis die Batterie leer ist, oder die maximale Elektronendichte am Käfig erreicht ist.
Nehmen wir uns z.B. einen 1m-Käfig, wären maximal 30kV möglich. So würde man aus 3V, 30kV erzeugen...
Wem das zu kontinuierlich ist, der kann ja zwischendurch einen Plattenkondensator mit der Batterie laden und eine Platte dann an die I
Also ich bezweifle, dass das geht.
Aber warum geht es nicht?! |
Es wird schon mit einer einzigen Batterie und min 20 000 Kondensatoren gehen, macht aber keinen Spaß. Alle Kondensatoren werden nacheinander von einer Batterie geladen und dann in Reihe geschaltet und an den F -Käfig entladen.
Was passiert wenn so ein zusammengesetzter Kondensator auf einen anderen mit anderen Kapazität entladen wird und welche Restsspannung entsteht kanns du in diesem Forum in Suchfunktion finden.
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Lösungen gibt es immer, man muss nur darauf kommen. |
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Hochspanner
Gast
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| Hochspanner Verfasst am: 01. Mai 2013 19:37 Titel: |
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Das ist Quatsch, weil... ?! Wie kann man das mit Kräften auf die Ladung erklären..?
Ohne Spezialfall "faradayscher Käfig" würde ich auch sagen: 3V bleiben 3V. Aber da das Innere feldfrei ist, welche Kraft hindert die Elektronen..?
Die Innenseite des Käfigs merkt ja nichts von den äußeren Ladungen. D.h. es macht keinen Unterschied, ob außen Ladungen sitzen, oder ob man zwischendurch die Außenseite neutralisiert hat, also wieder Platz für neue Elektronen macht. Feldfrei ist es in beiden Fällen. Somit sollten sich die Elektronen doch genauso verhalten, als wäre der Käfig nicht geladen, selbst wenn die Außenseite es doch ist.
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 01. Mai 2013 23:54 Titel: |
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@Hochspanner
Verinnerliche Dir erstmal die Grundlagen der Elektrotechnik, z.B. den Maschensatz, bevor Du weiter solchen Unsinn erzählst. Wo soll denn die Spannung von mehr als 3V herkommen? Willst Du wirklich 200 Jahre elektrotechnischer Wissenschaft einfach ignorieren?
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Namenloser324
Gast
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| Namenloser324 Verfasst am: 02. Mai 2013 00:25 Titel: |
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| GvC hat Folgendes geschrieben: | @Hochspanner
Verinnerliche Dir erstmal die Grundlagen der Elektrotechnik, z.B. den Maschensatz, bevor Du weiter solchen Unsinn erzählst. Wo soll denn die Spannung von mehr als 3V herkommen? Willst Du wirklich 200 Jahre elektrotechnischer Wissenschaft einfach ignorieren? |
de.wikipedia.org/wiki/Spannungsverdoppler
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 02. Mai 2013 00:45 Titel: |
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| Namenloser324 hat Folgendes geschrieben: | | GvC hat Folgendes geschrieben: | @Hochspanner
Verinnerliche Dir erstmal die Grundlagen der Elektrotechnik, z.B. den Maschensatz, bevor Du weiter solchen Unsinn erzählst. Wo soll denn die Spannung von mehr als 3V herkommen? Willst Du wirklich 200 Jahre elektrotechnischer Wissenschaft einfach ignorieren? |
de.wikipedia.org/wiki/Spannungsverdoppler |
Das ist aber nicht das Szenario, welches Hochspanner beschrieben hat. Auf eine andere Möglichkeit hat D2 bereits hingewiesen (Stoßspannungsgenerator). Aber auch das ist nicht das Szenario von Hochspanner. Der will den einen Pol einer 3-V-Batterie an einen "Käfig" halten, den anderen in die Erde stecken und erwartet eine Spannung am Käfig von 30kV. Diese Vorstellung lässt, finde ich, grundsätzliches physikalisches Verständnis vermissen.
Man kann seine eingangs gestellte Frage
| Hochspanner hat Folgendes geschrieben: | | Aber warum geht es nicht?! |
ganz einfach beantworten: Weil der Maschensatz immer und unter allen Umständen erfüllt sein muss.
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Namenloser324
Gast
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| Namenloser324 Verfasst am: 02. Mai 2013 00:47 Titel: |
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| GvC hat Folgendes geschrieben: | | Namenloser324 hat Folgendes geschrieben: | | GvC hat Folgendes geschrieben: | @Hochspanner
Verinnerliche Dir erstmal die Grundlagen der Elektrotechnik, z.B. den Maschensatz, bevor Du weiter solchen Unsinn erzählst. Wo soll denn die Spannung von mehr als 3V herkommen? Willst Du wirklich 200 Jahre elektrotechnischer Wissenschaft einfach ignorieren? |
de.wikipedia.org/wiki/Spannungsverdoppler |
Das ist aber nicht das Szenario, welches Hochspanner beschrieben hat. Auf eine andere Möglichkeit hat D2 bereits hingewiesen (Stoßspannungsgenerator). Aber auch das ist nicht das Szenario von Hochspanner. Der will den einen Pol einer 3-V-Batterie an einen "Käfig" halten, den anderen in die Erde stecken und erwartet eine Spannung am Käfig von 30kV. Diese Vorstellung lässt, finde ich, grundsätzliches physikalisches Verständnis vermissen.
Man kann seine eingangs gestellte Frage
| Hochspanner hat Folgendes geschrieben: | | Aber warum geht es nicht?! |
ganz einfach beantworten: Weil der Maschensatz immer und unter allen Umständen erfüllt sein muss. |
so wie ich ihn verstanden habe, will er eigentlich nur das Prinzip des Spannungsverdopplers(gibt natürlich zig) in "diskreter" form durchführen, also aufladen von nem kondensator, die ladung irgendwo auftragen und von vorne.
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Haters
Gast
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| Haters Verfasst am: 02. Mai 2013 09:34 Titel: |
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GvC, was soll das? Du hilfst hiermit niemandem. Du bist doch auch nur einer von der Sorte, die andern gerne ihre Fehler aufzeigt, um sich selbst besser zu fühlen, oder? ..Oder vielleicht um sich letztlich was zu beweisen?
Dazu kommt auchnoch deine absolute Ausdrucksweise. Eine gewisse Sicherheit muss nicht schlecht sein, SOFERN man dann auch wirklich recht hat mit dem was man sagt... Und du hast geschrieben:
| Zitat: | | Weil der Maschensatz immer und unter allen Umständen erfüllt sein muss. |
Dumm nur, dass selbst auf Wikipedia im entsprechenden Artikel steht, dass er nur bei Abwesenheit magnetischer Flüsse gilt.
Und bevor du dich mit der Ausrede rausreden willst, dass das ja garnicht das Thema war, dann musst du schon erklären was du mit "immer und unter allen Umständen" meinst.
..Und ja, ich bin hier um dem Unfehlbaren seine Fehlbarkeit aufzuzeigen. Das ist auch was anderes als den Unwissenden wegen seiner Unwissenheit runter zu machen; zumal er sich dessen sogar bewusst zu sein scheint!
Wenn du wirklich drauf eingehen wollen würdest, könntest du ja die Schwächen im Detail aufzeigen, statt alles möglichst allgemein zu formulieren. Erst dann würdest du nicht nur deinen Senf dazu geben, sondern helfen. Und es ist besser den Sachverhalt in einer vertrauten Sprache zu erläutern, statt zu sagen: "Lern' gefälligst meine Sprache"
Bis jetzt kam nicht mehr als Kritik und die war sicher nicht konstruktiv.
Wenn du es tatsächlich beherrscht, dann erkläre es doch einfach mittels Ladungen und Kräften auf diese, und lass die Spannung einfach weitestgehend weg. Bzw. geh doch einfach konkret umfassend auf die gestellten Fragen ein.
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 02. Mai 2013 09:52 Titel: |
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| Namenloser324 hat Folgendes geschrieben: | | so wie ich ihn verstanden habe, will er eigentlich nur das Prinzip des Spannungsverdopplers(gibt natürlich zig) in "diskreter" form durchführen, also aufladen von nem kondensator, die ladung irgendwo auftragen und von vorne. |
Dann lies Dir seinen Eröffnungspost nochmal durch. Da schreibt er ganz was Anderes:
| Hochspanner hat Folgendes geschrieben: | Also wir haben einen faradayschen Käfig, eine Spannungsquelle, zB. eine 3V-Batterie und natürlich Kabel..
So, wenn ich die Kabel mit der Batterie verbinde, stellen die ja bereits einen Kondensator da. Eine Spannung von 3V liegt auch an, also ergibt sich eine Ladungstrennung in den Kabeln.
Das Kabel mit Elektronenmangel wird mit Erde verbunden und ist nicht weiter wichtig. Das andere mit Elektronenüberschuss wird an die feldfreie Innenseite des Käfigs gehalten. Da die Elektronen einen größtmöglichen Abstand zueinander einnehmen wollen, verteilen sie sich auch auf dem Käfig, und sammeln sich auf der Außenseite.
Da das Innere stets feldfrei ist geht dieses Spiel solange weiter bis die Batterie leer ist, oder die maximale Elektronendichte am Käfig erreicht ist.
Nehmen wir uns z.B. einen 1m-Käfig, wären maximal 30kV möglich. So würde man aus 3V, 30kV erzeugen... |
Obskur ist auch der Wert von 30kV
Wie kommt er darauf? Sei der Käfig eine Kugel mit 1m Radius in Luft und weit genug von der Erde entfernt, dann ist die maximale Spannung zwischen Kugel und Erde 3MV. Bei dieser Spannung würde eine Funkenentladung stattfinden. Diese Spannung kann man allerdings nur aufbringen, wenn man eine entsprechende Spannungsquelle anlegt, die in der Lage ist, 3MV bereitzustellen, z.B. Van-de-Graaf-Generator, wobei man an dem allerdings auch entsprechende geometrische Voraussetzungen schaffen müsste (sofern das überhaupt möglich ist.
Ist der Mittelpunkt der Kugel nur 2m von der Erde entfernt, die Schlagweite also 1m, dann ist die unter Verwendung des Schwaigerschen Ausnutzungsfaktors berechenbare maximale Spannung "nur" knapp 1,7MV. Aber auch dann muss diese Spannung erstmal aufgebracht werden. Mit einer 3-V-Batterie, deren einer Pol mit der Erde und der andere mit der Kugel verbunden ist, ist das nicht möglich. Dabei ist es vollkommen unerheblich, ob die Spannung von innen oder von außen angelegt wird oder welche Polarität die Batterie dabei hat. Hochspanner sieht da aber einen wesentlichen Unterschied. Schon an dieser Stelle scheint das physikalische Verständnis von Hochspanner sehr fragwürdig bzw. gar nicht vorhanden zu sein.
Falls er das alles doch anders gemeint haben sollte, sollte er das auch sagen. Bislang ist jedoch alles, was er geschrieben hat - ich bitte um Entschuldigung für den harten Ausdruck -, einfach nur Schrott.
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 02. Mai 2013 11:16 Titel: |
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| Haters hat Folgendes geschrieben: | | GvC, was soll das? Du hilfst hiermit niemandem. Du bist doch auch nur einer von der Sorte, die andern gerne ihre Fehler aufzeigt, um sich selbst besser zu fühlen, oder? ..Oder vielleicht um sich letztlich was zu beweisen? |
Nein, das brauche ich nicht. Aus dem Alter bin ich lange, lange raus. Meine einzige Intention ist zu helfen und dabei immer und immer wieder auf ein paar physikalische Grundgesetzmäßigkeiten hinzuweisen.
| Haters hat Folgendes geschrieben: | | Dumm nur, dass selbst auf Wikipedia im entsprechenden Artikel steht, dass er nur bei Abwesenheit magnetischer Flüsse gilt. |
... was, wenn es da wirklich so stünde - es steht da nicht, Du solltest das richtig lesen -, natürlich ebenfalls Quatsch wäre. Denn ein magnetischer Fluss macht überhaupt nichts, sofern er sich nicht zeitlich ändert. Außerdem lässt sich das  problemlos als zusätzliche Spannungsquelle in den Maschensatz integrieren. Und in diesem Sinne ist meine Aussage zum Maschensatz auch gemeint. Die ist von unzähligen E-Technik-Studenten in den vergangenen Jahrzehnten als äußerst hilfreich empfunden worden. Im Übrigen ist Wikipedia zwar zuweilen eine ganz hilfreiche Quelle, aber nicht unfehlbar.
| Haters hat Folgendes geschrieben: | | ..Und ja, ich bin hier um dem Unfehlbaren seine Fehlbarkeit aufzuzeigen. |
Ich bin mir durchaus meiner Fehlbarkeit bewusst. Und dass ich das weiß, wüsstest auch Du, wenn Du meine Beiträge in diesem und in anderen Foren über die vergangenen Jahre verfolgt hättest. Andererseits habe ich, davon bin ich überzeugt, auch in mehr Fällen helfen können als wo ich gefehlt habe.
| Haters hat Folgendes geschrieben: | Bis jetzt kam nicht mehr als Kritik und die war sicher nicht konstruktiv.
Wenn du es tatsächlich beherrscht, dann erkläre es doch einfach mittels Ladungen und Kräften auf diese, und lass die Spannung einfach weitestgehend weg. Bzw. geh doch einfach konkret umfassend auf die gestellten Fragen ein.
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Warum sollte ich das tun? Bereits in meinem ersten Beitrag habe ich den grundsätzlichen Zusammenhang zwischen Spannung und Ladung genannt, der eigentlich allgemein bekannt sein sollte:Q=C*U. Damit hätte das Thema eigentlich abgehakt sein können. Wenn Hochspanner darauf nicht eingehen will, ist das sein Problem und nicht meines. Und dass gleichnamige Ladungen sich gegenseitig abstoßen und sich deshalb auf der Außenseite der Hülle gleichmäßig verteilen, hat Hochspanner ja bereits richtig erkannt. Was er nicht erkannt hat ist, dass sich eine Kapazität (hier die des Käfigs gegenüber seiner Umgebung) nicht auf 30kV aufladen lässt, wenn man eine Spannung von 3V anlegt. Das lässt sich aber nur mit dem Maschensatz begründen.
Selbst wenn man mal annimmt, dass die Spannungsquelle in der Höhe der Spannung unbegrenzt wäre, so ist die begrenzende Größe für die maximale Ladung auf dem Käfig die Durchschlagfestigkeit des den Käfig umgebenden Mediums. Der Käfig kann also keine unbegrenzte Ladung aufnehmen. Aber das habe ich erst vor wenigen Tagen in einem ganz ähnlichen Thread dargelegt, den Hochspanner sicherlich kennt (wenn er nicht sogar von ihm selber unter anderem Benutzernamen initiiert wurde), da der Titel (und der Inhalt) ganz ähnlich ist wie der für diesen Thread hier. Beide Titel verwenden den Begriff "Faraday-Käfig" bzw. "faradayscher Käfig". Beide Eröffnugsbeiträge beziehen sich insbesondere auf die Feldfreiheit im Inneren eines solchen Käfigs (was nicht unter allen Umständen gilt, aber so ist das nun mal, wenn man sich einfach nur irgendwelche Merksätze ohne die zughörige Begründung einprägt). Als ob die Phänomene, um die es hier geht, irgend etwas damit zu tun hätten. Ein Faraday-Käfig schirmt sein Inneres vor externen elektrischen Feldern ab, was aber weder in diesem noch in dem vorigen Thread etwas mit der zu diskutierenden Problemstellung zu tun hat. Denn hier geht es um das von der Ladung auf der Außenseite des Käfigs erzeugte Feld und nicht um ein Feld von irgendeiner externen Quelle.
In einem hast Du allerdings recht. Ich bin in meiner Wortwahl zuweilen etwas drastisch. Ich habe zwar schon tausendmal auch öffentlich gelobt, mich diesbezüglich etwas zurückzuhalten. Das gelingt mir nur nicht immer. Wenn ich also Dich und vor allen Dingen Hochspanner verletzt haben sollte, so bitte ich hiermit - wieder einmal - in aller Form um Entschuldigung.
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Haters
Gast
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| Haters Verfasst am: 02. Mai 2013 18:30 Titel: |
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Da muss ich trotzdem nochmal nachhaken.
Aus Wikipedia, sogar mehrfach in einem Artikel:
| Zitat: | | Die Maschenregel ist ein Spezialfall des Induktionsgesetzes und darf nur bei Abwesenheit zeitlich sich ändernder magnetischer Flüsse angewandt werden. |
| Zitat: | | Sie gilt nur für den Fall, dass innerhalb der Masche keine Änderung des magnetischen Flusses erfolgt (\mathrm d\Phi/\mathrm dt=0) und somit auch auf magnetischem Weg keine Energie in das Netzwerk eingespeist oder von dort entnommen wird |
| Zitat: | Ein gelegentlich auch in wissenschaftlicher Literatur anzutreffendes Missverständnis geht davon aus, dass die kirchhoffsche Maschenregel zur Erklärung von Induktionsvorgängen verwendet werden kann. ... Die zugrundeliegende Vorstellung geht dabei von zwei Fehlannahmen aus:
1. dass sich Induktionsvorgänge in Spulen durch eine in der Spule befindliche Spannungsquelle erklären lassen und
2. dass in Spulen mit wechselnden Magnetfeldern die Kirchhoffsche Maschenregel gültig ist.
Tatsächlich hat die kirchhoffsche Maschenregel für Induktionsvorgänge keinerlei Erklärungskraft, da sie gerade unter der Voraussetzung hergeleitet wurde, dass die vorhandenen magnetischen Flüsse zeitlich konstant sind und keine Energie zum Feldaufbau verwendet wird
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Recht hast du mit der zeitlichen Änderung. Ein Flüchtigkeitsfehler meinerseits. Das spielt aber keine Rolle, da sich ohne Änderung garnichts tut. Natürlich war das nicht von mir gemeint.
Du schlägst vor Merksätze zu meiden, aber übersiehst, dass der MaschenSATZ, wie der Name schon sagt, auch einer ist.
| Zitat: | | Und dass ich das weiß, wüsstest auch Du, wenn Du meine Beiträge in diesem und in anderen Foren über die vergangenen Jahre verfolgt hättest. |
..Ja ich hätte das Internet zuvor nach "GvC" durchsuchen sollen. Sicher mein Versäumnis. ;-)
| Zitat: | | Warum sollte ich das tun? |
Um dem Fragesteller zu helfen. Die Frage ist eher: Warum nicht?
Vielleicht sind ihm Ladungen und Kräfte eher geläufig als Spannungen. Ich bezweifele, dass es nur mit einem "Satz" begründbar ist. Das ist ein Spezialfall.
Die Frage hätte auch gut ohne Spannungen gestellt werden können. Indem man z.B. nach der Kraft auf freie Elektronen fragt, die sich der Innenwand nähern. Also wie sähe deine Hilfe aus, wenn keine Spannung gegeben wäre..?
-Darum.
| Zitat: | | ... Der Käfig kann also keine unbegrenzte Ladung aufnehmen. ... |
Scheint auch keiner behauptet zu haben. Ich habe den anderen Thread gelesen. Sieht recht identisch aus. Denkst du es ist Zufall, dass dort, sowie hier von 30kV auf einer Kugel mit Radius von 1m gesprochen wird?
So wie ich das verstehe, geht es wirklich um den feldfreien Innenraum.
Ich bin nicht in der Materie drin, darum sei mir die Frage gestattet (auch auf die Gefahr hin, dass sie unsagbar dumm ist):
Warum bedeutet in diesem Fall Feldfreiheit nicht auch Kräftefreiheit? Denn ohne Kraft würden sich bewegende Elektronen auch nicht abgebremst und darum irgendwann die Innenwand erreichen. Ich stelle mir strahlenförmige Feldlinien vor, die vom Elektron in dem Innenraum ausgehen. Wie sehen diese tatsächlich aus? Und da diese nur vom Elektron ausgehen, weil ohne es Feldfreiheit bestünde, bedeutet das nicht, dass es sich selbst abbremsen müsste...?
| Zitat: | | Beide Eröffnugsbeiträge beziehen sich insbesondere auf die Feldfreiheit im Inneren eines solchen Käfigs (...). Als ob die Phänomene, um die es hier geht, irgend etwas damit zu tun hätten. |
Also für mich ist eine Spannung ohne Feld undenkbar. Felder sind elementarer, da sich Potentiale nur in konservativen Feldern beschreiben lassen, es aber noch andere gibt.
| Zitat: | | Ein Faraday-Käfig schirmt sein Inneres vor externen elektrischen Feldern ab, was aber weder in diesem noch in dem vorigen Thread etwas mit der zu diskutierenden Problemstellung zu tun hat. |
Auch davon hat, soweit ich das richtig sehe, bis jetzt keiner was gesagt.
| Zitat: | | Denn hier geht es um das von der Ladung auf der Außenseite des Käfigs erzeugte Feld und nicht um ein Feld von irgendeiner externen Quelle. |
...In Innerenbereich des Käfigs.
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D2
Anmeldungsdatum: 10.01.2012
Beiträge: 1723
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| D2 Verfasst am: 02. Mai 2013 18:34 Titel: |
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"Das Verhaltensmuster, den Überbringer einer schlechten Nachricht stellvertretend für deren Ursache zur Verantwortung zu ziehen, konnte in der Geschichte häufig beobachtet werden."
http://de.wikipedia.org/wiki/Bote
Die Naturgesetze sind eben so wie die sind und das ist gut so.
Diese Gesetze kann man nicht umgehen, man kann aber sein Problem bzw. seine Formulierung diesen Naturgesetzen anpassen.
Spannungsverdoppler arbeiten übrigens mit Wechselspannung.
"Luftisolierte Kaskaden benötigen etwa ab 40 kV abgerundete Kanten "
http://de.wikipedia.org/wiki/Hochspannungskaskade
Ab 9V Block arbeitet ein Elektroschocker
http://www.elektroschocker-kaufen.eu/die-besten-elektroschocker-im-test/
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Lösungen gibt es immer, man muss nur darauf kommen. |
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Hochspanner
Gast
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| Hochspanner Verfasst am: 02. Mai 2013 20:05 Titel: |
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Ich wieder. Ich will versuchen mein Problem besser zu schildern.
2-3 Fragen vorab an "GvC": Hätte ich keine Probleme, wäre ich dann hier?!
Siehst du es wirklich als Hilfe, mir zu raten etwas zu lernen? -Was, glaubst du, habe ich hier vor...
Und wenn du mir schon zu soetwas allgemeinem rätst, was sollen dann die ganzen Zusatzinfos über Konstruktinsweisen etc., die erstmal nichts mit der Frage zu tun haben..?! Sind die für denjenigen gedacht von dem du mangelnde Grundlagenkentnisse erwartet hast...? (Sicher, dass sich nicht doch ein wenig profiliert werden will??...)
Ob nun 30kV oder 300MV. Das sind doch nur Beispiele gewesen. Darum hatte ich auch geschrieben: "...bis die Batterie leer ist, oder die maximale Elektronendichte am Käfig erreicht ist." (-Und das wird im realistischen Fall sicher mehr als bei 3V sein, außer wenn ein Kugelradius von 1µm realistisch sein soll.. )
So wegen alldem bin ich jedenfalls eigentlich nicht hier. Mir ging es eher um dies, und ich versuche wirklich mal auf Spannungen zu verzichten (im doppelten Sinne ,höhö):
Wir haben 2 separate metallische Kugeln. Eine neutrale und eine geladene. Beide sind im Inneren feldfrei. Die neutrale sowieso, und die geladene, weil sich die Felder der einzelnen Ladungen überall im Innenraum vernichtend überlagern. ("1", soweit richtig?)
Nun gebe ich eine Probeladung, die nicht in Ruhe ist, in die neutrale Kugel.
Das einzige Feld im Innenraum ist das der Probeladung selbst (das zusätzlich beliebig gering gedacht werden kann, da es sich um eine typische Probleladung handelt). Da sie nicht gestört wird, wandert sie zur Wand (und läd die zuvor neutrale Kugel) ("2", richtig?)
Jetzt gebe ich eine Probeladung in die geladene Kugel. Das einzige Feld im Innenraum ist das der Probeladung selbst, und da auch sie nicht gestört wird wandert sie ebenfalls zur Wand. ("3" richtig?)
((Von außen hingegen wird irgendwann, da ein Gegenfeld besteht, die Probeladung abgebremst. Innen gibt es aber kein Gegenfeld. ("4", oder wie?) D.h. es machte schon einen Unterschied, ob ich von außen oder innen die Ladung aufbringe.))
Sofern "1", "2" und "3" stimmen, und da ich nie die größe der Ladung der geladenen Kugel angebegen habe, kann man doch immer wieder eine Probeladung im Inneren zu Wand wandern lassen...
(Wen die positiven Atomrümpfe persönlich stören, der kann sich das Experiment etwas abstrakter einfach mit einer Kugel aus "nichts" und einer nur aus Elektronen (die wie auch immer an ihrem Platz gehalten werden) veranschaulichen. Auch dabei sollte das Verhalten der Probeladung identisch sein - wie es auch aussieht..)
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D2
Anmeldungsdatum: 10.01.2012
Beiträge: 1723
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| D2 Verfasst am: 02. Mai 2013 20:28 Titel: |
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| Hochspanner hat Folgendes geschrieben: | | . Darum hatte ich auch geschrieben: "...bis die Batterie leer ist, oder die maximale Elektronendichte am Käfig erreicht ist." |
Wenn es so einfach wäre sollte so eine Schaltung auch funktionieren.
Deine Batterie ist mit Erde und F Käfig verbunden, der elektrische Kreis ist aber nicht geschlossen!
Warum sollen die Elektronnen die Batterie überhaupt verlassen?
| Beschreibung: |
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| Dateigröße: |
2.82 KB |
| Angeschaut: |
2535 mal |
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Lösungen gibt es immer, man muss nur darauf kommen. |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 02. Mai 2013 23:44 Titel: |
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| Hochspanner hat Folgendes geschrieben: | | D.h. es machte schon einen Unterschied, ob ich von außen oder innen die Ladung aufbringe.)) |
Jetzt musst Du nur noch erklären, wie Du die Probeladung ins Innere der geladenen Kugel bringst. Wenn Du das ohne Energieaufwand (Arbeit) schaffst, hast du das perpetuum mobile erfunden. Herzlichen Glückwunsch!
Das gilt übrigens ebenfalls für die ungeladene Kugel. Die erste Ladung magst du ja noch ohne Arbeitsaufwand hineinbringen können. Das wird Dir mit der nächsten und übernächsten und überübernächsten Ladung aber schon nicht mehr gelingen. Das verhindert nämlich das Feld im Außenraum der dann bereits geladenen Kugel.
Aber davon mal ganz abgesehen. Deine ursprüngliche Idee war ja, eine Batterie über Leitungen (Du hast sie Kabel genannt) zwischen Erde und Kugel zu schalten. Damit lädst Du die zwischen Kugel und Erde bestehende Kapazität auf, und zwar genau bis zur Höhe der Batteriespannung und kein bisschen weiter. Begründung: Maschensatz. Die auf der Kugel befindliche Überschussladung errechnet sich dann zu Q=C*U.
Dabei ist es unerheblich, ob Du den Plus- oder den Minuspol mit der Batterie verbindest. Im ersten Fall ziehst Du Elektronen von der Hülle ab, erzeugst also eine positive Überschussladung, im zweiten bringst Du welche drauf, erzeugst also eine negative Überschussladung. Der Betrag der Ladung ist jedenfalls immer Q=C*U.
(Die Diskussion über den Maschensatz, der übrigens durchaus Gesetzescharakter und nicht nur die Qualität eines Merksatzes besitzt, würde ich an dieser Stelle lieber abtrennen, da er außer zur Begründung der maximalen Spannung an unserer Kugel keinen Zusammenhang mit dem hier diskutierten Problem hat, vor allem nicht, wenn man ihn mit dem Induktionsgesetz in Verbindung bringt. Ich schlage deshalb vor, dieses Thema in einem separaten Thread zu diskutieren)
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 04. Mai 2013 12:04 Titel: |
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@Haters
Wenn Du schon so exzessiv aus dem Wikipedia-Artikel zitierst, warum zitierst Du nicht auch den folgenden Abschnitt aus demselben Artikel? Nichts anderes habe ich gemeint, als ich davon sprach, dass sich die zeitliche Flussänderung problemlos als zusätzliche Spannungsquelle in den Maschensatz integrieren ließe.
| Wikipedia hat Folgendes geschrieben: | | In der Netzwerktheorie werden die genannten fehlerhaften Annahmen trotzdem häufig zur Berechnung von Netzwerken mit Spulen verwendet. Das ist deshalb zulässig, weil sich die beiden Fehlannahmen „In der Spule existiert eine Spannungsquelle“ und „Bei Induktion ist die Anwendung der Maschenregel gültig“ weitgehend gegeneinander aufheben und außerhalb der Spulenwindungen zur korrekten Berechnung von Strömen und Spannungen führen. Es handelt sich also um eine klemmenäquivalente Modellierung der Induktion mithilfe eines Netzwerkmodells. Der Vorteil dieser Modellierung besteht darin, dass bei der Berechnung der Netzwerke die üblichen Berechnungsverfahren für Gleichstromnetzwerke, also Maschen- und Knotengleichung, verwendet werden können. |
Ich würde es übrigens begrüßen, wenn Du Dich an der Diskussion in dem neuen Thread beteiligen würdest
www.physikerboard.de/topic,33424,-maschensatz-und-induktionsgesetz.html
Ich bin auf Deinen Beitrag gespannt. Bislang wird da nämlich nur geraten.
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 04. Mai 2013 14:26 Titel: |
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@Hochspanner
Ich hatte in meinem vorvorigen Beitrag nur eine von mehreren Deiner Fragen beantwortet, und zwar diejenige, die mir am wichtigsten schien, da meine Antwort darauf Deine ursprüngliche Schlussfolgerung widerlegt, die besagte, dass es durchaus einen Unterschied mache, ob man die Ladungen von innen oder von außen auf die Kugelhülle bringt. Ich habe versäumt, auf Deine anderen Fragen zu antworten. Sorry! Ich hole es hiermit nach.
Zu "1"
Richtig
Zu "2"
Nur bedingt richtig. Wenn nämlich die Ladung exakt im Mittelpunkt der Kugel platziert wird, befindet sie sich in einem - allerdings sehr labilen - Kräftegleichgwicht. Sobald sie nur einen infinitesimal kleinen Abstand vom Mittelpunkt hat, wird sie sich, wie Du richtigerweise annimmst, zur Kugelwand bewegen. Grund ist die Influenzwirkung, die nur deshalb auftritt, weil die Elektronen in der Kugelschale beweglich, also verschiebbar sind, so dass bei Anwesenheit einer Ladung im Inneren der Kugel die Symmetrie der Ladungsverteilung in der Kugelhülle gestört wird (sofern sich die Ladung nicht exakt im Mittelpunkt befindet) und damit das Innere der Kugel nicht mehr feldfrei ist. Denn für die Kraftwirkung auf die Ladung ist nicht ihr eigenes, sondern ein externes Feld verantwortlich. Eine Ladung kann ein beliebiges Eigenfeld haben, ohne äußeres Feld wird keine Kraft auf sie ausgeübt werden.
Zu "3"
Selbe Antwort wie zu "2". Allerdings habe ich im Zusammenhang mit Deiner Frage "4" auf die Unmöglichkeit hingewiesen, ohne Energieaufwand eine Ladung ins Innere der Kugel zu bringen.
Zu "4" habe ich bereits eine ausführliche Antwort gegeben.
Und dann noch:
| Hochspanner hat Folgendes geschrieben: | Wen die positiven Atomrümpfe persönlich stören, der kann sich das Experiment etwas abstrakter einfach mit einer Kugel aus "nichts" und einer nur aus Elektronen (die wie auch immer an ihrem Platz gehalten werden) veranschaulichen. Auch dabei sollte das Verhalten der Probeladung identisch sein - wie es auch aussieht..
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Diese Schlussfolgerung ist falsch. Denn wenn Du die Elektronen der Hülle "wie auch immer" an ihrem Platz hältst (was theoretisch unmöglich und nur hypothetisch vorstellbar ist), wird jede negative Ladung aus welcher Lage (im Inneren der Kugel) auch immer in den Kugelmittelpunkt verschoben werden und sich dort in einem absolut stabilen Kräftegleichgewicht befinden. Der wesentliche Grund dafür ist die Abwesenheit positiver Ladungen, ein weiterer die Unverschiebbarkeit der negativen Ladungen, die Du ja zur Vorausssetzung gemacht hast. Du kannst also die positiven unbeweglichen Atomrümpfe durchaus an ihrem Platz lassen; wenn gleichzeitg die Elektronen der Kugelhülle unverschiebbar sind, kann keine Influenz eintreten, und die Ladungsverteilung in der Kugelhülle bleibt symmetrisch. Bei symmetrischer Ladungsverteilung bleibt das Kugelinnere aber in jedem Falle, d.h. unabhängig von der Position der Probeladung, feldfrei. Die Probeladung würde sich dann in einem indifferenten Gleichgewicht befinden, d.h. auch nicht zur Kugelhülle wandern, sondern an jedem Punkt verharren, an den man sie verschiebt.
Ich hoffe, ich konnte Dir mit meinen Ausführungen helfen und Deine Vostellung von Vorgängen im elektrischen Feld schärfen. Falls Du dazu weitere Fragen hast, bin ich gerne bereit, sie Dir zu beantworten.
Zu Deinen (und Haters) Anwürfen bezüglich meiner angeblichen Profilierungssucht nehme ich nicht weiter Stellung. Sie sind absurd und lächerlich.
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D2
Anmeldungsdatum: 10.01.2012
Beiträge: 1723
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| D2 Verfasst am: 04. Mai 2013 15:05 Titel: |
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| GvC hat Folgendes geschrieben: | | ..Das gilt übrigens ebenfalls für die ungeladene Kugel. Die erste Ladung magst du ja noch ohne Arbeitsaufwand hineinbringen können. Das wird Dir mit der nächsten und übernächsten und überübernächsten Ladung aber schon nicht mehr gelingen. Das verhindert nämlich das Feld im Außenraum der dann bereits geladenen Kugel. |
| GvC hat Folgendes geschrieben: | | Allerdings habe ich im Zusammenhang mit Deiner Frage "4" auf die Unmöglichkeit hingewiesen, ohne Energieaufwand eine Ladung ins Innere der Kugel zu bringen. |
Wenn ich mir beide Aussagen betrachte, ergänzen sich diese.
Und wenn man einen Weg finden wird, die anbringende Ladungen vom Feld der geladenen Hohlkugel abzuschirmen? s. Bild unten
Trotzdem ist eine Frage offen geblieben. Kann man umgekehrt, ohne Arbeitsaufwand eine Ladung aus inneren einer geladenen Sphäre rausholen?
P.S. Energierhaltungssätze kann man nicht umgehen, ich möchte nur die Mechanismen verstehen die aktiviert werden müssen, um die bestimmte Ladungen außen, fern von der mit gleichem Vorzeichen geladenen Sphäre zu halten. Wie wird die Abstoßungskraft der Sphäre vom leitenden Schlauch abgeschirmt auf diese Ladungen wirken?
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 04. Mai 2013 19:58 Titel: |
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Es gilt zwei Fälle zu unterscheiden:
1. Der leitfähige Schlauch ist mit der Kugeloberfläche verbunden
2. Der leifähige Schlauch ist weder mit der Kugel noch mit der Erde verbunden
Zu 1.
Das elektrische Feld sieht zwar nicht mehr so aus wie bei der Kugel allein, ist aber nichtsdestoweniger vorhanden, auch um den Schlauch herum. Du musst also Energie aufwenden, um in den Schlauch hineinzukommen.
Zu 2.
Das Feld wird in der Nähe des Schlauches zwar verzerrt, existiert aber sowohl im Inneren wie im Äußeren. Um Dir das klarzumachen, nimm Dir mal eine weniger komplizierte Anordnung und umgib die ganze Kugel mit einem Schlauch oder besser noch mit einer Kugel. In letzterem Fall ist besonders gut zu sehen, dass das Feld im Inneren wie im Äußeren dasselbe ist wie ohne umhüllende Kugel ist (Gaußscher Flusssatz). Bei einem umhüllenden Schlauch oder nur dem Teil einer Schlauch- oder Kugeloberfläche wird das Feld an der Stelle des leitfähigen Stückes zwar verzerrt, in einiger Entfernung sieht es jedoch genauso aus, als gäbe es die Verzerrung gar nicht.
Man braucht solch komplizierte Überlegungen aber überhaupt nicht anzustellen. Du selbst hast den Energieerhaltungssatz nicht in Frage gestellt. Auf welchem Wege Du auch immer eine zusätzliche negative Ladung auf eine negativ geladene Kugel bringen willst, Du musst sie vom Potential Null auf das negative Potential der Kugel bringen. Du wirst also auf diesem wie auch immer gearteten Weg immer mehr oder weniger große Abschnitte finden, auf denen Du die Ladung gegen die Feldkraft transportieren, also Energie aufwenden musst. Umsonst gibt's nix.
Ich finde, dass man die Diskussion über dieses Thema getrost beenden kann. Man kann eine Kugel oder irgendein anderes Gebilde nicht aufladen, ohne Energie aufzuwenden. Die aufzuwendende Energie ist dabei sogar größer als die anschließend im Feld der Kugel oder des Körpers gespeicherte Energie (vergleiche Kondensatoraufladung).
Übrigens:
| D2 hat Folgendes geschrieben: | GvC hat Folgendes geschrieben:
..Das gilt übrigens ebenfalls für die ungeladene Kugel. Die erste Ladung magst du ja noch ohne Arbeitsaufwand hineinbringen können. Das wird Dir mit der nächsten und übernächsten und überübernächsten Ladung aber schon nicht mehr gelingen. Das verhindert nämlich das Feld im Außenraum der dann bereits geladenen Kugel.
GvC hat Folgendes geschrieben:
Allerdings habe ich im Zusammenhang mit Deiner Frage "4" auf die Unmöglichkeit hingewiesen, ohne Energieaufwand eine Ladung ins Innere der Kugel zu bringen.
Wenn ich mir beide Aussagen betrachte, ergänzen sich diese. |
Diese beiden Aussagen wurden in unterschiedlichen Beiträgen gemacht. Mit der zweiten habe ich auf die erste (in einem früheren Beitrag) verwiesen. Sie ergänzen sich also nicht, sondern beschreiben haargenau denselben Sachverhalt.
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D2
Anmeldungsdatum: 10.01.2012
Beiträge: 1723
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| D2 Verfasst am: 04. Mai 2013 20:45 Titel: |
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| GvC hat Folgendes geschrieben: | Es gilt zwei Fälle zu unterscheiden:
1. Der leitfähige Schlauch ist mit der Kugeloberfläche verbunden). |
So habe mir zuerst ausgedacht.
| GvC hat Folgendes geschrieben: |
2. Der leifähige Schlauch ist weder mit der Kugel noch mit der Erde verbunden). |
Superidee, so stelle ich mir das vor -s. Bild unten.
| GvC hat Folgendes geschrieben: |
Zu 1.
Das elektrische Feld sieht zwar nicht mehr so aus wie bei der Kugel allein, ist aber nichtsdestoweniger vorhanden, auch um den Schlauch herum. Du musst also Energie aufwenden, um in den Schlauch hineinzukommen). |
Je weiter das Ende des Schlauches von "Hohlkugel" entfernt ist, desto weniger Energie benötigt man.
Folgende Überlegung die für beide Fälle gilt. Der Schlauch ist extrem lang, sehr dünn, außen leitend, innen nicht leitend.
| GvC hat Folgendes geschrieben: | Zu 2.
Das Feld wird in der Nähe des Schlauches zwar verzerrt, existiert aber sowohl im Inneren wie im Äußeren.). |
Wie soll das Feld der blauen, leitenden , geladenen "Hohlkugel" in die Abschirmung des Schlauches s. unten eindringen?
| GvC hat Folgendes geschrieben: |
Du selbst hast den Energieerhaltungssatz nicht in Frage gestellt. Auf welchem Wege Du auch immer eine zusätzliche negative Ladung auf eine negativ geladene Kugel bringen willst, Du musst sie vom Potential Null auf das negative Potential der Kugel bringen. Du wirst also auf diesem wie auch immer gearteten Weg immer mehr oder weniger große Abschnitte finden, auf denen Du die Ladung gegen die Feldkraft transportieren, also Energie aufwenden musst. Umsonst gibt's nix.). |
Zum Nulltarif gibt es natürlich nix, ich möchte aber unbedingt verstehen wie man diese untere Vorrichtung oder früheres Beispiel unwirksam machen kann? Die Kraft auf die externe Ladung sinkt mit Quadrat des Abstandes, also wird diese ganz weit draußen in den Schlauch eingeführt.
| GvC hat Folgendes geschrieben: | | Ich finde, dass man die Diskussion über dieses Thema getrost beenden kann. Man kann eine Kugel oder irgendein anderes Gebilde nicht aufladen, ohne Energie aufzuwenden. Die aufzuwendende Energie ist dabei sogar größer als die anschließend im Feld der Kugel oder des Körpers gespeicherte Energie (vergleiche Kondensatoraufladung). |
Ich denke dass die Diskussion wichtig ist, da z.B. das Feld der externen Ladung nicht abgeschirmt werden kann. Mein Problem ist aber Kraftaustausch zwischen externer Ladung im Rohr und der geladenen "Hohlkugel". Wo genaue findet die Kraftausübung statt? Vielleicht wechselwirken die Felder der Ladungen außerhalb des Schlauches?
P.S. Die Ladungen müssen sich nicht berühren um aufeinander Kraft ausüben, von der anderen Seite die Abschirmung ist reel und funktioniert im Falle des F Käfigs sehr gut.
Noch eine Idee - das Ende des Schlauches, welches weit entfernt von der "Hohlkugel " befindet übt irgendwie größere Kraft auf die externe Ladung aus. Dieses Ende kann man aber auch trichterförmig gestalten.
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 05. Mai 2013 00:41 Titel: |
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@D2
Du hast immer noch und immer wieder verquere Vorstellungen. Und kein einziges Mal beziehst Du Dich auf irgendein physikalisches Grundgesetz, mit dem Du Deine verqueren Gedanken stützen könntest. Z.B. hier:
| D2 hat Folgendes geschrieben: | | Je weiter das Ende des Schlauches von "Hohlkugel" entfernt ist, desto weniger Energie benötigt man. |
So ein Quatsch! Du musst - egal wie lang der Schlauch oder sonst ein Gebilde ist - die (negative) Ladung vom Potential Null auf das negative Potential der Kugeloberfläche bringen. Dazu benötigst Du genau W=-q*(-phi)=q*phi. Daran kannst du nicht rütteln. Das Feld im Inneren des Schlauches mag noch so verzerrt sein, in summa wird das Linienintegral der Feldstärke auf dem Weg in den Schlauch hinein und über die Länge des Schlauches immer dasselbe Ergebnis liefern wie ohne Schlauch. Du kannst doch nicht einfach alle Grundgesetze über den Haufen werfen.
| D2 hat Folgendes geschrieben: | | Wie soll das Feld der blauen, leitenden , geladenen "Hohlkugel" in die Abschirmung des Schlauches s. unten eindringen? |
Vielleicht tut es das gar nicht. Aber der Schlauch hat, wenn er mit der Kugel verbunden ist, das Potential der Kugeloberfläche. Wenn er von der Kugel getrennt ist, nimmt er irgendein Potential an, welches zwischen dem Nullpotential und dem der Kugel liegt. In jedem Fall bildet sich um den Schlauch ein Radialfeld aus, welches in unmittelbarer Nähe der Schlauchoberfläche selbst bei sehr großer Länge dasselbe ist, da die Schlauchoberläche wegen der (natürlich als unendlich angenommenen) Leitfähigkeit eine Äquipotentialfläche darstellt, auf der die Feldlinien senkrecht stehen. Und am kugelfernen Schlauchende hast Du zusätzlich zum senkrecht auf der Oberfläche stehenden Feld auch in axialer Richtung wegen der scharfen Schnittkanten (der Schlauch ist an seinem Ende ja wohl abgeschnitten, sonst hätte er kein Ende) ein sehr starkes inhomogenes Feld. Aus welcher Richtung und auf welchem Wege Du auch immer die Ladung in den Schlauch bugsieren willst, Du musst sie gegen die Feldkraft bewegen.
| D2 hat Folgendes geschrieben: | | Die Kraft auf die externe Ladung sinkt mit Quadrat des Abstandes, also wird diese ganz weit draußen in den Schlauch eingeführt. |
... muss aber die gesamte Potentialdifferenz überwinden.
Was glaubst Du? Dass Deine Vorstellung die physikalischen Grundgesetze verändern kann oder dass die physikalischen Grundgesetze Deine Vorstellung beeinflussen sollten?
Mit Deiner Vorstellung möchte ich den Mt. Everest besteigen. Du kannst mir sicherlich einen Tunnel liefern, durch den ich die 8000m Höhenunterschied ohne Energieeinsatz überwinden kann.
Für mich ist jede weitere Diskussion sinnlos.
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D2
Anmeldungsdatum: 10.01.2012
Beiträge: 1723
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| D2 Verfasst am: 05. Mai 2013 13:26 Titel: |
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| GvC hat Folgendes geschrieben: | Du musst - egal wie lang der Schlauch oder sonst ein Gebilde ist - die (negative) Ladung vom Potential Null auf das negative Potential der Kugeloberfläche bringen. Dazu benötigst Du genau W=-q*(-phi)=q*phi. Daran kannst du nicht rütteln.
| D2 hat Folgendes geschrieben: | | Wie soll das Feld der blauen, leitenden , geladenen "Hohlkugel" in die Abschirmung des Schlauches s. unten eindringen? |
Vielleicht tut es das gar nicht. Aber der Schlauch hat, wenn er mit der Kugel verbunden ist, das Potential der Kugeloberfläche.
.. In jedem Fall bildet sich um den Schlauch ein Radialfeld aus, welches in unmittelbarer Nähe der Schlauchoberfläche selbst bei sehr großer Länge dasselbe ist, da die Schlauchoberläche wegen der (natürlich als unendlich angenommenen) Leitfähigkeit eine Äquipotentialfläche darstellt, auf der die Feldlinien senkrecht stehen. Und am kugelfernen Schlauchende hast Du zusätzlich zum senkrecht auf der Oberfläche stehenden Feld auch in axialer Richtung wegen der scharfen Schnittkanten
ein sehr starkes inhomogenes Feld. Aus welcher Richtung und auf welchem Wege Du auch immer die Ladung in den Schlauch bugsieren willst, Du musst sie gegen die Feldkraft bewegen.
| D2 hat Folgendes geschrieben: | | Die Kraft auf die externe Ladung sinkt mit Quadrat des Abstandes, also wird diese ganz weit draußen in den Schlauch eingeführt. |
... muss aber die gesamte Potentialdifferenz überwinden.
Was glaubst Du? Dass Deine Vorstellung die physikalischen Grundgesetze verändern kann oder dass die physikalischen Grundgesetze Deine Vorstellung beeinflussen sollten? . |
Die Naturgesetze kann man nicht umgehen aber verstehen.
Jetzt entferne ich alle scharfen Kanten und verbinde den leitenden Schlauch nicht mit der Kugel. Wie bekomt externe Ladung(im Schlauch von der "Hohlkugel" abgeschrimt) eine mit Quadrat! steigende ( mit Verringerung des Abstandes ) abstoßende Kraft?
| GvC hat Folgendes geschrieben: |
Mit Deiner Vorstellung möchte ich den Mt. Everest besteigen. Du kannst mir sicherlich einen Tunnel liefern, durch den ich die 8000m Höhenunterschied ohne Energieeinsatz überwinden kann.. |
Dieser Vergleich gefällt mir sehr, da die Gravitationskraft sich nicht abschirmen läßt. Also kann man auch die elektrostatische Kraft letzendlich nicht abschirmen! In einem langgezogenen F-Käfig müssen Spannungen von außerhalb induziert werden können.
P.S. Stichwort Influenz http://de.wikipedia.org/wiki/Influenz die bewirkt das das 2. Schlauchende gleiche Ladung annimt und durch die Abstoßungskräfte verhindert, dass die externe Ladung den Weg zu der "Hohlkugel" nehmen darf. Dies kann man wahrscheinlich mit einem Doppeltrichter verhindern. übrig bleibt nur die Erklärung hier:
http://www.physikerboard.de/topic,33439,-ping-pong-mit-ladungen-im-einen-faradayschen-kaefig.html
Da werden elektrische Linien entlang des Schlauchs an der Stelle erzeugt wo die externe Ladung gerade ist.
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D2
Anmeldungsdatum: 10.01.2012
Beiträge: 1723
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| D2 Verfasst am: 05. Mai 2013 19:10 Titel: |
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| GvC hat Folgendes geschrieben: | Was glaubst Du? Dass Deine Vorstellung die physikalischen Grundgesetze verändern kann oder dass die physikalischen Grundgesetze Deine Vorstellung beeinflussen sollten?
Mit Deiner Vorstellung möchte ich den Mt. Everest besteigen. Du kannst mir sicherlich einen Tunnel liefern, durch den ich die 8000m Höhenunterschied ohne Energieeinsatz überwinden kann. |
Die Idee mit besteigen von Mt. Everest gefällt mir. Wenn das andere Ende vom Tunnel auf einem anderen Berg liegt, muss man nur dafür sorgen dass die tiefste Stelle des Tunnels frei vom Wasser un Geroll ist.
Manchmal kann die Gravitation nützlich sein
http://did.mat.uni-bayreuth.de/~karin/bernoulli/
Warum soll die elektrostatische Influenz auch nicht nützlich sein?
http://www.frustfrei-lernen.de/elektrotechnik/influenz.html
So stelle ich mir das vor. Die Kraft, die man benötigt eine externe Ladung auf die linke "Hohlkugel " zu bringen ist nicht gleich Null aber sie deutlich kleiner als früher. Zwar verschiebe ich das Problem und muss immer noch Energie aufwenden um mir externe Ladungen zu holen, aber bei gleiccher Arbeit die ich leiste habe ich doppelten Gewinn, da jetzt 2 Kugeln aufgeladen werden können.
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