Überlag. Feld i. Pl.Kondsator < Elektrik < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
|
Hallo!
ich beschäftige mich gerade mit dem faradayschen Käfig, dessen feldfreier Raum ja aus der Überlagerung von gegensinnig orientierten Felder resultiert.
Nun will ich das ganze umdrehen:
Ich schiebe in einen Plattenkondensator (Platte A und B) Fall 1: eine Platte C, Fall 2 zwei Platten C und D (siehe Bild). Die Platte(n) wird/werden polarisiert.
Meine Frage ist nun - wird das elektrische Feld nun stärker?
Hängt die Beantwortung diese Frage auch davon ab, ob die Kondensatorplatten mit einer Spannungsquelle verbunden bleiben?
![[a]](/images/paperclip.gif "Dateianhänge") [Bild Nr. 1 (fehlt/gelöscht)]
Dateianhänge:
Anhang Nr. 2 (Typ: png) [nicht öffentlich]
|
|
| |
|
Hallo!
Zunächst ist deine Grafik schon zu gut, um sie "mal eben" so selbst gemacht zu haben. Bist du wirklich der Uhrheber?
Dann zu deiner Frage:
Es kommt darauf an, wie dick die Platten sind.
Vorher sieht es ja so aus:
<--------- d1 ---------->
| |
| |
| |
---| |---
| |
| |
| |
und das Feld ist [mm] E=\frac{U}{d_1}
[/mm]
Du kannst eine einzelne, dicke Platten durch zwei unendlich dünne austauschen, die leitend miteinander verbunden sind, und deren Abstand der Plattendicke entspricht.
Dann sieht das so aus:
<--------- d1 ---------->
| | | |
| | | |
| | | |
---| |---| |---
| | | |
| | | |
| | | |
<-- d2 --> <-- d2 -->
Im linken und rechten Bereich hast du ein Feld. Aber auf den dünnen Platten in der Mitte werden sich die Ladungen grade so verteilen, daß dazwischen kein Feld ist.
(Wäre da ein Feld, würden daduch weitere Elektronen von der einen auf die andere Seite gezogen werden, und das so lange, bis das Feld weg ist)
Zwischen den linken und rechten Platten ist die Spannung jeweils $U/2_$, daher ist das Feld nun [mm] E=\frac{U}{2d_2} [/mm] . Und wenn die ursprüngliche Platte unendlich dünn ist, gilt [mm] d_2=\frac{d_1}{2} [/mm] und daher wieder [mm] E=\frac{U}{d_1} [/mm] . Sobald du aber eine gewisse Dicke hast, vergrößert sich das Feld.
Es ist aber völlig egal, wie viele Platten du da rein schiebst!
|
|
|
| |
|
Hallo Event_Horizon,
danke für die rasche Antwort. Bevor ich sie heut spät noch durchdringe, hier schon mal Entwarnung:
ich bin zwar kein Uhr-Heber  , aber dennoch der Urheber dieses Bildes, hat auch nen halbes Stündchen gedauert, bis es fertig war.. Aber ich stelle es der Allgemeinheit gerne zur Verfügung, sofern darin ein Wert gesehen wird - also danke für das indirekte Kompliment!
Bis morgen...
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig  | | Datum: | 00:22 Do 09.10.2014 | | Autor: | leduart |
Hallo
Deine Zeichnungen, also Vergrößerung der Feldstärke ist falsch, Wenn du allerdings eine sehr dicke Platte nimmst und der Plattenkondensator mit einer festen Spannung betreibst sinkt der effektive Abstand, E wird größer, das entspricht aber nicht deiner Zeichnung, wo E verdoppelt wird bei relativ dünner Platte.
ist Q auf den platten fest, vermindert sich U beim einschieben einer dicken Platte, der Abstand verkleinert sich, E bleibt fest.
Allerdings hat das ganze nichts mit Faradaykäfig zu tun und Überlagerung von Feldern.
Welche Felder sollen sich denn im Faradaykäfig überlagern?
Gruss leduart
|
|
|
| |
|
Hallo leduart und Event_Horizon,
..also eigentlich wollte ich ja ohne U und d argumentieren
(hatte schon mal so ein Thema, "warum sich bei eingeschalteter Quelle = Fixieren der Spannung (= Festsetzen der Ladungsmenge ?) die Feldstärke beim Zusammenschieben vergrößert - argumentieren ohne E=U/d).
Ich stelle am besten erst einmal meine Feldvorstellung dar:
- Die Ladungen auf den Kondensatorplatten erzeugen aus geometrischem Grund ein (näherungsweise) homogenes Feld.
- Wg der Homogenität spielt für die Kraft auf eine Ladung ihre Position innerhalb des Kondensators keine Rolle.
- verändere ich die Ladung auf beiden Platten nicht, so sollte sich auch das Feld nicht ändern, denn das Feld wird ja durch die Ladung bestimmt.
- Wenn ich nun eine neutrale Platte C in das Feld bringe, so bewirkt das äußere Feld Influenz in der Platte: die Ladung wird verschoben, die Platte C ist polarisiert. Frage: "Kostet dieses Polarisieren der Platte C Energie? Wenn ja, an welcher anderen Stelle verrringert sich dann Energie?"
- Innerhalb von der polarisierten Platte C ist insgesamt kein Feld, dies korrespondiert mit dem Stopp weiterer Ladungstrennung in der Platte, das entgegengesetzte Feld der Polarisation befindet sich im Kräftegleichgewicht mit dem äußeren Feld.
Höhlt man nun den Innenraum obiger, polarisierter Platte aus, so könnte man sie - meiner Ansicht nach als Faradayschen Käfig bezeichnen. Ändert sich das äußere Feld, wird z.B. stärker, so gibt es sofort Influenz in der Platte mit Loch, da das Material wegezusammenhängend ist können sich die Ladungen räumlich in die linke und rechte Seite trennen, die Polarisation wird stärker bis äußeres und inneres Feld wieder gleichstark sind.
Ist diese Überlagerung innerhalb des faradayschen Käfig ein falsches Modell?
Falls man die Feldfreiheit im Innern doch als Überlagerung deuten kann. So sollte eine verstauscht Polarisation, doch das Gegenteil bewirken - ein Anstieg der Feldstärke!?
|
|
|
|
