Magnetisches Feld im Dielektrikum wie deuten?

mocx · Gast

Der Titel sagt eigentlich schon alles.

Wie soll ich das Ausbreiten des magnetischen Feldes im Dielektrikum auffassen?

Ich fasse mal zusammen, was ich bisher verstanden habe:

Beim Auf- oder Entladen eines Kondensators, kann im nichtleitenden Medium des Kondensators ein magnetischer Raumzustand ausgemacht werden. Das erweckt den Eindruck, als ob die Ladungsträger durch das Dielektrikum fließen würden.

Fließt der Konvektionsstrom durch die Zuleitungen auf die Kondensatorplatten, verteilen sich die Ladungsträger radial vom Mittelanschluss auf die Plattenränder mit einer bestimmten Geschwindigkeit

. Dabei baut sich ein elektrisches Feld auf.

Und nun kommt etwas was ich einfach nicht verstehe:

Wie erklärt sich dann das magnetische Wirbelfeld innerhalb des Dielektrikums, wenn sich die Ladungsträger auf den Platten verteilen?

In meinem Buch ist folgende Zeichnung (Bild).

Zusätzlich steht hier, dass der Geschwindigkeitsvektor mit der elektrischen Feldstärke über das Kreuzprodukt

einen Vektor

bildet

"der die ringförmige Ausbildung des magnetischen Feldes innerhalb des Kondensators beschreibt"

... grübelnd

Das erste was ich nicht verstehe: Durch dieses Kreuzprodukt, wird doch nicht ein Vektor B, sondern ein Vektor E gebildet, der senkrecht auf den anderen Vektoren steht.

Außerdem ist die andere Frage nicht geklärt: Wie kann sich das magnetische Feld innerhalb des Dielektrikums ausbilden, wenn die Ladungsträger sich auf den Platten ausbreiten?

Ich weiß, dass der Verschiebungsstrom gedeutet wird, durch die zeitliche Änderung des elektrischen Feldes. Die Bewegung von Ladungsträgern, die durch das elektrische Feld verursacht wird (Coulombkraft), lässt ein magnetisches Wirbelfeld um die bewegten Ladungsträger entstehen.

Wenn sich im Dielektrikum ein magnetisches Feld bildet, versteh ich dann nur das elektrische Feld als Ursache für das magnetische Wirbelfeld? Wie können denn sonst die Wirbel dort entstehen?

D2 · Anmeldungsdatum: 10.01.2012 Beiträge: 1723

mocx · Gast

Danke für die Antwort D2, doch trotzdem hilft mir das nicht weiter.
Die Ladungsträger verteilen sich mit einer bestimmten Geschwindigkeit v auf den Platten und dieser Verschiebungsfluss wird glaube ich nur angenommen, um die Kontinuitätsgleichung nicht zu verletzen.

Aber mir ist immer noch folgendes unklar:

Wie erkläre ich die magnetischen Feldlinien innerhalb des Kondensators, wenn sich die Ladungen nur auf den Platten befinden - und der Verschiebungsfluss - ein angenommener Fluss ist?

D2 · Anmeldungsdatum: 10.01.2012 Beiträge: 1723

mocx · Gast

Danke für die schnelle Antwort. Ja, damit bin ich einverstanden und das versteh ich gut. Doch wie stelle ich mir die Wirbel vor? Also mein Problem ist:

Die Ladungsträger bleiben ja auf den Platten - ich versuche mir zu erklären, warum die magnetischen Wirbel dann nicht nur um die Platten herum, sondern auch zwischen den beiden Platten entstehen.

Ich hoffe ich konnte mein Problem gut zum Ausdruck bringen :)

Dein Beispiel mit den Feldlinien ist sehr gut, aber da wo sich die Feldlinien befinden, werden ja keine Ladungsträger bewegt. Also entstehen die Feldlinien innerhalb der zwei Platten, weil sich die elektrischen Feldlinien verändern?

Dies ist für mich schwer vorzustellen, weil ich bisher immer die Bewegung von Ladungsträgern als Ursache für die magnetischen Wirbel angenommen hab.

Edit: Ich habs verstanden, es kommt also NUR auf die Änderung der elektrischen Feldstärke mit der Zeit an, danke erstmal :)

Kannst du vielleicht noch oben auf mein Problem mit dem Kreuzprodukt eingehen? Das versteh ich nicht so gut :(

D2 · Anmeldungsdatum: 10.01.2012 Beiträge: 1723

mocx · Gast

Super ... ich denke ich hab alles verstanden!

Also:

Die Ladungen bewegen sich auf den Platten, bis der Kondensator voll aufgeladen (oder entladen ist) und bei der Änderung des elektrischen Feldes entsteht ein magnetisches Wirbelfeld.

Manchmal finde ich das wirklich schade, dass es bei uns an der Fachhochschule keine Theoretische Elektrotechnik gibt ... das ist an sich sehr kompliziert, doch für welche wie mich die gerne etwas hinterfragen - ist das sinnvoll!

Danke nochmals :)

Edit: Eine Frage hab ich noch:

Ich lese öfter im Zusammenhang mit dem Verschiebungsstrom, dass elektrische Ströme und zeitlich Veränderliche E Felder magnetische Wirbel hervorrufen. Wenn aber ein Gleichstrom durch einen Leiter fließt, dann entsteht um den Leiter doch auch ein magnetisches Wirbelfeld, oder etwa nicht?

D2 · Anmeldungsdatum: 10.01.2012 Beiträge: 1723