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Forum: HF, Funk und Felder Ladungsanhäufung oder nicht? [kappa,epsilon,mü]


Autor: daniel (Gast)
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Hallo @all,

Mir ist keine bessere Überschrift leider eingefallen,
weil das Problem sich schlecht in einen Satz packen lässt.

Versuchsanordung:

Um eine leitende Kugel liegt eine Schale mit dem Wertetupel
der Materialkonstanten (kappa1,epsilon1,mü1).
Diese Schale liegt in einer weiteren Schale eingebetet,
auch mit den Materialkonstanten (kappa2,epsilon2,mü2).
Darüber wieder eine leitende Schale.

Die Innenkugel ist kontaktiert und an einem Draht herausgeführt.
Es fliesst Strom von der Innenkugel zur Äusseren Schale.

Soweit die Szene.

Es wird ein Strom fliessen, da beide kappa(Leitfähigkeit)
nicht Null sind.
Ich will erstmal ein statisches Verständnis haben.
Die genauen Verläufe auf einen Sprung der Spannung sind erstmal 
unwichtig.

Im stationären Fall gilt ganz sicher, dass der Strom durch
jede Schale gleich ist. Sonst würde sich die Ladung bis unendliche
zwischen den Schalen ansammeln.

Ich will ja eigentlich auf die E-Feldstärken heraus!
Wegen der Kugelsymmetrie werden es nur Er Komponente sein.
Nach dem Gaussintegral stünde da:
e1*Er1 - e2*Er2 = Q

Da Strom ja an der Trenngrenze der 2 Gebiete durchfliesst,
könnten sich dort auch Ladungen ansammeln. Also könnte
da Q sein.

Es scheint sich im Kreis zu drehen.
Ich müsste irgendwie doch die ganze Dynamik am Anfang einbeziehen
um herauszufinden ob Q sich an der Trennfläche ansammelt oder nicht.

Von Problemen, die sich im Weiteren präsentieren,
schreibe ich erstmal nichts, sonst führt es weg vom Thema.

Vielleicht kann jemand direkt diese Frage auflösen,
bevor ich mich auf falsche Fährte begebe.

Grüsse, daniel

Autor: so nicht (Gast)
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Die beiden Schalen bilden einen Kondensator. Wenn die verbunden sind, so 
ist die anliegende Spannung gleich Null, das Feld im Zwischenraum auch.

Autor: daniel (Gast)
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die leitfähige Innenkugel und leitfähige Aussenschale
sind an einer Spannungsquelle mit konstanten Spannung angeschlossen.
Wenn kappa Null wäre, wäre das ein Kondensator.
Aber kappe ist nicht Null, somit fliesst ein Strom
von der Innenkugel nach aussen.

grüsse, daniel

Autor: Uwe ... (uwegw)
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Das ist auch so ein Kugelkondensator, nur eben kein idealer.

Autor: daniel (Gast)
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stimmt, hab nicht dran gedacht.

Aber bildet sich an der Zwischenschicht der beiden e1/2,kappa1/2
Zonen eine Ladung?

Autor: Uwe ... (uwegw)
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Warum sollte sie?
Die Grenzfläche der Dielektrika liegt ja auf einem gleichbleibenden 
Potential. Also könnte man dort einfach auch ne ideal leitende 
Zwischenkugel einziehen, ohne dass sich was ändert. Und damit ist das 
ganze Teil nichts anderes als eine Reihenschaltung von zwei 
Kondensatoren. Die bauen wir jetzt als Plattenkondensator nach, schieben 
die miteinander verbundenen Platten immer näher zusammen, bis es eine 
einzige Platte in der Mitte ist. Und die kann dann wieder entfernt 
werden, ohne das was passiert. Und wo soll dann deine Ladung geblieben 
sein?
(ich hoffe, ich habe da nach zwei Semestern Etechnik nicht ne komplett 
falsche Vorstelllung...)

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