D-Feld im Vakuum und Polarisation

mocx · Gast

Hallo

)

Ich hab erstmal eine Frage zur Verschiebungsflussdichte:

Ich möchte zeigen, dass der Verschiebungsstrom die gleiche Wirkung hat, wie der Konvektionsstrom.

Mein Ansatz:

Angenommen, der Strom wird durch eine infintesimale Potenzialdifferenz durch den nichtleitenden Feldraum getrieben, dann ergibt sich:

Davon möchte ich nun Gebrauch machen.

Ich leite die Verschiebungsflussdichte nach der Zeit ab:

In dieser Gleichung hab ich nun einen Strom von

und einen Strom durch den Vakuum - was meiner Skizze entspricht.

Ich habe die Herleitung eigentlich verstanden, kann aber leider nichts mit der Skizze anfangen. Zumal ist dieses Schaltbild frequenzunabhängig.

Veranschaulicht dieses Schaltbild lediglich den Verschiebungsstrom? Der Strom der durch die Polarisation verursacht wird, muss doch die zeitliche Änderung der lokalen elektrischen Feldstärke beschreiben, ist das richtig? Bin dankbar für jede Hilfe, da ich gar nicht weiß, wie ich diese Rechnung mit dem Schaltbild in Einklang bringen kann.

mocx · Gast

Kann mir da keiner helfen :/ ? Ich verstehe wirklich den Sinn dieses Schaltbilds gar nicht ..

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Ich fürchte, da traut sich deshalb niemand so richtig dran, weil Du ständig mit der Polarisation und der elektrischen Suszeptibilität arbeitest. Das ist für Elektriker ungewöhnlich, denn sie sind darin nicht geübt. Wenn Du stattdessen die Polarisation ausdrücken würdest durch

kämest Du mit

sofort wieder in das von Elektrotechnikern bevorzugte Fahrwasser

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

Ich denke niemand hat Probleme mit P, sondern mit dem Inhalt der Frage.
Was soll denn gezeigt werden?
Was soll der Satz "dass der Verschiebungsstrom die gleiche Wirkung hat, wie der Konvektionsstrom" konkret heißen? Was definierst du mit "gleiche Wirkung"?

mocx · Gast

Mit gleicher Wirkung definiere ich, dass der Verschiebungsstrom ein Bestandteil des Gesamtstroms ist. Ich wollte erstmal zeigen, dass die Stromdichte auch ausgedrückt werden kann als die zeitliche Änderung des D-Feldes.

Danach hab ich D abgeleitet und mit A multipliziert, nun hab ich einen Vakuumstrom und einen ausgelöst durch die Polarisation (wie man aus der Gleichung sieht).

Nun hab ich das untere Schaltbild gegeben, und soll den Zusammenhang erläutern. Wieso ist der Strom durch den Vakuum parallel zum Polarisationsstrom? Ich kann damit ehrlich gesagt gar nichts anfangen ... zumal das ESB "frequenzunabhängig" sein soll. Ist alles irgendwie sehr abstrakt

Der Strom durch C0 ist der Vakuumstrom - der Strom durch Cp ist der Polarisationsstrom

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

die "umformung" ist schon ok.
aber was soll man da nun rauslesen?
Dass sich der gesamte Strom aus dem Vakuum Verschiebungsstrom + dem Verschiebungsstrom der Polarisation ergibt ist zwar klar, und legt auch das Ersatzschalbild nahe. Dieses hat aufgrund des Widerstandes einen dissipativen Teil, wie auch ein reales Dielektrikum, was aber nicht heißt, dass das Frequenzverhalten identisch sein muss. Letzteres ist Gegenstand der Festkörperphysik, hängt vom Material ab und kann sehr komplex werden. Im Gegensatz dazu ist das "ESB" linear und mit fest vorgegebenem Frequenzgang. Bestenfalls kann man das reale Verhalten innerhalb eines kleinen Frequenzbereichs durch das ESB annähern...

mocx · Gast

Das Thema scheint in der Tat etwas komplexer zu sein.
Danke dir :)