Moin! Ich lese gerade etwas zur Ausbreitung von elektrischen Feldern in einem Buch, wobei ich mich frage, ob das da so richtig steht. Den entsprechenden Ausschnitt findet ihr bei Google Books hier: https://books.google.de/books?id=Et8fBAAAQBAJ&pg=PA17&dq=Ein+weiterer+wesentlicher+Faktor+der+realen+K%C3%B6rper,+der+die+elektrischen+Felder+beeinflusst,%5E&hl=de&sa=X&ei=X1cMVZTeJcW_ywORhIHoDQ&ved=0CCEQ6AEwAA#v=onepage&q=Ein%20weiterer%20wesentlicher%20Faktor%20der%20realen%20K%C3%B6rper%2C%20der%20die%20elektrischen%20Felder%20beeinflusst%2C%5E&f=false Dort steht, dass elektrische Felder durch Anisotropie bzw. die Inhomogenität der elektr. Leitfähigkeit (hier im menschlichen Körper) beeinflusst werden. Kann es sein, dass hier die ortsabhängige Permittivität eps(r) gemeint ist? Eine Leitfähigkeit beeinträchtigt meines Wissens doch nicht direkt ein E-Feld? Bekannt ist mir nur das Gesetz J(r) = sigma(r) * E wonach eine inhomogene Leitfähigkeit sigma(r) zusammen mit dem E-Feld eine Stromdichte generiert, die dann natürlich auch vom Ort r abhängt. Ein solcher Strom erzeugt ja kein weiteres E-Feld, sondern ein Magnetfeld. Wäre klasse, wenn jemand helfen kann... Vielen Dank :)
In einem elektrisch leitfähigem Material gibt es doch auch fast kein EFeld oder? Die eindringtiefe ist begrenzt.
> In einem elektrisch leitfähigem Material gibt es doch auch fast kein > EFeld oder? In jedem gewöhnlichen stromdurchflossenen Draht gibt es ein E-Feld (nur bei Supraleitung geht es gegen 0): S= κ * E (Ohmsches Gesetz in anderer Form, S,E: Vektoren der Stromdichte bzw. Feldstärke, κ= Leitfähigkeit)
mahwe schrieb: > In einem elektrisch leitfähigem Material gibt es doch auch fast kein > EFeld oder? > Die eindringtiefe ist begrenzt. Die Quelle des Feldes ist innerhalb des Körpers (das Herz)
U. B. schrieb: > S= κ * E > > (Ohmsches Gesetz in anderer Form, S,E: Vektoren der Stromdichte bzw. > Feldstärke, κ= Leitfähigkeit) Das ist ja genau das, was ich in meinem ersten Beitrag geschrieben habe. Beantwortet nur leider meine Frage nicht :(
Hallo Paul, mit der relative Dielektrizitätskonstante "eps(r)" hat das in dem Buch beschriebene Phänomen nicht viel zu tun. Das Stichwort lautet hier sicherlich Influenz oder auch Feldeffekt. (Wie im Feldeffekt Transistor) Ein elektrisches Feld ist in der Lage Ladungsträger anzuziehen. Treffen diese auf eine schwach leitfähige Schicht dann sammeln sie sich und erzeugen wiederum ein elektrische Feld, was dem ursprünglichen entgegenwirkt und es damit abschirmt. Es bildet sich ein Gleichgewicht aus dem Feld der akkumulierten/angereicherten Ladungsträgern und dem angelegten Feld. Alle Ladungsträger die zwischen sich und dem angelegten Feld diese Akkumulationsschicht stehen haben, sehen somit kein Feld und reagieren auch nicht darauf, z.B. im inneren eine Organs mit hoher Leitfähigkeit. U. B. schrieb: > In jedem gewöhnlichen stromdurchflossenen Draht gibt es ein E-Feld (nur > bei Supraleitung geht es gegen 0): > > S= κ * E > > (Ohmsches Gesetz in anderer Form, S,E: Vektoren der Stromdichte bzw. > Feldstärke, κ= Leitfähigkei Man muss natürlich Spannung und Feld unterscheiden wenn du einen 1m Langen Leiter annimmst, dann ist die Spannung die du anlegstz.B. 100V, das Feld was sich aufbaut ist trotzdem mit 1V/cm sehr gering. Im Übrigen tritt hier der gleiche Effekt auf, die Ladungsträger (hier Elektronen) versuchen das Ungleichgewicht auszugleichen und versuchen sich am Plus Pol anzureichern. Sie werden aber dort abgesaugt. Es entsteht keine Akkumulationsladung, die das Feld abschwächt. Je stärker die Leitfähigkeit, desto stärker der Drang die Ungleichheit auszugleichen --> Die Stromdichte steigt. Der Supraleiter ist sozusagen der Extremfall (Leitfähigkeit gegen unendlich).
Paul schrieb: > Eine Leitfähigkeit beeinträchtigt meines Wissens doch > nicht direkt ein E-Feld? Ach so? Das bedeutet, dass eine Ladung im leeren Raum dasselbe Feldlinienbild erzeugt wie eine Ladung über einer ideal leitenden Oberfläche? Und in einer "Stromschiene" aus Konstantan ändert sich das Feldlinienbild nicht, wenn man dem mittleren Bereich eine Stromschiene aus Kupfer parallelschaltet?
Hallo, > Dort steht, dass elektrische Felder durch Anisotropie bzw. die > Inhomogenität der elektr. Leitfähigkeit (hier im menschlichen Körper) > beeinflusst werden. > > Kann es sein, dass hier die ortsabhängige Permittivität eps(r) gemeint > ist? Eine Leitfähigkeit beeinträchtigt meines Wissens doch nicht direkt > ein E-Feld? Nein, ich denke, es ist die Leitfähigkeit gemeint. > Bekannt ist mir nur das Gesetz > > J(r) = sigma(r) * E > > wonach eine inhomogene Leitfähigkeit sigma(r) zusammen mit dem E-Feld > eine Stromdichte generiert, die dann natürlich auch vom Ort r abhängt. > Ein solcher Strom erzeugt ja kein weiteres E-Feld, sondern ein > Magnetfeld. Wenn Du das E-Feld vorgibst, hast Du recht. Dann ist das E-Feld eben so da, wie Du es vorgibst und alles andere richtet sich nach diesem E-Feld. Wenn Du aber von einer Speisung mit einer realen Quelle (z. B. Spannungsquelle mit Innenwiderstand) ausgehst, beeinflusst die Leitfähigkeit durchaus die Höhe der elektrischen Feldstärke, die sich dann im Körper ergibt. Es soll sogar Leute geben, die die metallischen Gehäuse ihrer Maschinen über einen leitfähigen Draht mit Schutzleiter ihrer Steckdose verbinden, weil sie sich einbilden, dass diese Maßnahme das E-Feld, das sich in einem Fehlerfall zwischen dem Gehäuse ihrer Maschine und der Erde aufbaut, möglicherweise verändert. Man munkelt, dass das so manchem sogar schon das Leben gerettet hat ;-) Viele Grüße Michael
Die Leitfaehigkeit erniedrigt die Feldstaerke, Ein guten Leiter geht gegen Null, geht gegen äquipotential.
Wenn die Leitfähigkeit inhomogen ist, ist bei
> J(r) = sigma(r) * E (bzw. S= κ * E)
die Leitfähigkeit eben kein Skalar mehr (sondern ein "Tensor", so die
damalige Erklärung von meinem Physik-Prof.).
Die Vektoren J und E sind dann im Allgemeinen nicht gleichgerichtet.
U. B. schrieb: > Wenn die Leitfähigkeit inhomogen ist, ist bei > >> J(r) = sigma(r) * E (bzw. S= κ * E) > > die Leitfähigkeit eben kein Skalar mehr (sondern ein "Tensor", so die > damalige Erklärung von meinem Physik-Prof.). > > Die Vektoren J und E sind dann im Allgemeinen nicht gleichgerichtet. Nur weil eine Größe inhomogen ist, muss es kein Tensor sein. Die skalare Größe ist dann einfach nur an verschiedenen Stellen unterschiedlich. Die Temperatur ist auch kein Tensor nur weil sie evtl. inhomogen ist. Bei der Erklärung des gefragten Zusammenhangs kommt man auch gut ohne Tensoren aus. Man muss es ja nicht unnötig kompliziert machen.
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