liebe mitleser, Kapazität und elektrische Feldstärke sind in reziproken Verhältnis zueinander, ist das richtig? Den einzigen Zusammenhang konnte ich folgendermaßen herleiten: C=Q/(E*s). Das bedeutet ungeachtet der räumlichen Abmessungen wird die Kapazität bei höherer Feldstärke kleiner. Kann man die Aussage daß mit elektrischen Feldern auch immer eine Kapazität auftritt demnach so stehen lassen? Oder ist das jetzt ein Denkfehler?
Multilaie schrieb: > Kapazität und elektrische Feldstärke sind in reziproken Verhältnis > zueinander, ist das richtig? Nein, solange die Dielektizitätskonstante unabhängig von der Feldstärke ist, ist es die Kapazität auch. Was sind dein C, Q, E und s überhaupt für Größen ;-)
Danke für die Antwort. C (Kapazität) = Q (Ladung) / U (Spannung), wobei U = E (Feldstärke) * s (oder d oder irgendein Weg eben) ist. Demnach ist C = Q/(E*S), das ist der einzige Zusammenhang zwischen E (Feldstärke) und C (Kapazität) den ich finden Konnte. Heißt das also es ist safe to say daß mit jedem elektrischen Feld auch eine Kapazität auftritt? Das wollte ich nämlich eigentlich so behaupten, geriet dann bei näherer Überlegung ins Zweifeln.
Multilaie schrieb: > Heißt das also es ist safe to say daß mit jedem elektrischen Feld auch > eine Kapazität auftritt? Ein elektrisches Feld kann auch in einem Leiter auftreten. Das ist nicht an eine Kapazität gebunden. Ansonsten ist Kapazität eine Eigenschaft der Hardware (Kondensator) und die ist üblicherweise vor der Spannung bzw. vor dem elektrischen Feld da.
Multilaie schrieb: > Demnach ist C = Q/(E*S), das ist der einzige Zusammenhang zwischen E > (Feldstärke) und C (Kapazität) den ich finden Konnte. p.s. Der Haken ist nur, dass die Ladung auf dem Kondensator von der Spannung abhängt. Es gilt
1 | Q = C * U |
Wolfgang schrieb: > Ein elektrisches Feld kann auch in einem Leiter auftreten. Das ist nicht > an eine Kapazität gebunden. Ich bin mir nicht sicher aber hat nicht jeder elektrische Leiter auch eine Kapazitive Komponente, ähnlich wie der spezifische Widerstand? Wenn jetzt im Statischen Fall 2 Paralelle Leiter unterschiedlicher Spannung ein Feld aufbauen resultiert aber dennoch eine Kapazität zwischen beiden oder bin ich jetzt ganz daneben? > Ansonsten ist Kapazität eine Eigenschaft der Hardware (Kondensator) und > die ist üblicherweise vor der Spannung bzw. vor dem elektrischen Feld > da. Ja, ein Kondensator speichert per Definition elektrische Energie in Form eines elektrischen Feldes, daher die Frage nach einem mathematischen Zusammenhang von Feldstärke und Kapazität. Wolfgang schrieb: > Nein, solange die Dielektizitätskonstante unabhängig von der Feldstärke > ist, ist es die Kapazität auch. Was sind dein C, Q, E und s überhaupt > für Größen ;-) Gerade habe ich in Wikipedia eine Formel von Gauss gefunden, schwer zu schreiben ohne Formeleditor. C=Epsilon* (Summe aller E*dA)/(Summe aller E*ds), also zum Vehältnis der Feldstärke über die FLäche zur Feldstärke über den Abstand integriert proportional, wobei das auch kein Zusammenhang da sich die Feldstärke ja wegkürzt und m übrigbleiben, was dann mit Epsilon (As/Vm =F/m) stimmig ist da sich die Meter wegkürzen. Wie dem auch sei, bedeutet das daß die Annahme daß bei jedem auftretenden elektrischen Feld auch mit einer Kapazität zu rechnen ist falsch ist? Ich dachte immer das wäre selbstverständlich.
Wolfgang schrieb: > Multilaie schrieb: >> Demnach ist C = Q/(E*S), das ist der einzige Zusammenhang zwischen E >> (Feldstärke) und C (Kapazität) den ich finden Konnte. > > p.s. > Der Haken ist nur, dass die Ladung auf dem Kondensator von der Spannung > abhängt. Es giltQ = C * U Soweit klar, Q = C*U -> C=Q/U, also die Ladung die pro Spannung aufgenommen wird. Dann setze U = E*s, da E=U/s (V/m) ist. Somit wäre die Kapazität zur Feldstärke reziprok
Multilaie schrieb: > Somit wäre die Kapazität zur Feldstärke reziprok Wenn du das Pferd unbedingt von hinten aufzäumen möchtest, ok. Üblicherweise ist erst die Kapazität bzw. die Ladung da und dann stellt sich eine Feldstärke ein. Mathematisch ist das Vertauschen von Ursache und Wirkung natürlich kein Problem.
Tut mir leid wegen dem Geschreibsel ich bin etwas in Zeitnot was bei einer Verständnisfrage immer schwierig ist. Die aufgenommene ladung entspricht dann theoretisch der Verschieubngsflussdichte (die von der Einheit einer Flächenladung gleicht) im Feld oder? Wenn ich für E = D/Epsilon einsetze: C = (Q*Epsilon)/(D*s) habe ich den Faktor Epsilon0 auch in der Gleichung, die Verschiebungsflussdichte ist aber immernoch im Nenner.
Wolfgang schrieb: > Multilaie schrieb: >> Somit wäre die Kapazität zur Feldstärke reziprok > Wenn du das Pferd unbedingt von hinten aufzäumen möchtest, ok. > > Üblicherweise ist erst die Kapazität bzw. die Ladung da und dann stellt > sich eine Feldstärke ein. Mathematisch ist das Vertauschen von Ursache > und Wirkung natürlich kein Problem. Danke
Klaus schrieb: > Wolfgang schrieb: >> Ein elektrisches Feld kann auch in einem Leiter auftreten. > > NEIN > > MfG Klaus Die elektrischen Feldlinien in einem Strodurchflossenen Leiter sind paralell zur Stromrichtung, das Leitungsinnere ist frei von magnetischen Feldern.
Noch mal zur Fragestellung, vielleicht kann ich es verständlicher erklären: Muß ich aufgrund der (elektrischen) Feldsituation irgendeiner räumlichen Anordnung von Leitern möglicherweise mit einer Kapazität rechnen? Etwa in der Hochfrequenztechnik oder bei Starkstromleitungen.
Multilaie schrieb: > Muß ich aufgrund der (elektrischen) Feldsituation irgendeiner räumlichen > Anordnung von Leitern möglicherweise mit einer Kapazität rechnen? Jedes elektrische Feld ist an eine Ladung gekoppelt. Jeder Körper der eine Ladung trägt besitzt eine Kapazität, sei sie in einem Leiter, bewegt oder unbewegt, oder sonst was. Demzufolge ist ein elektrisches Feld immer an eine Kapazität gekoppelt.
Bodo schrieb: > Jedes elektrische Feld ist an eine Ladung gekoppelt. Jeder Körper der > eine Ladung trägt besitzt eine Kapazität, sei sie in einem Leiter, > bewegt oder unbewegt, oder sonst was. > Demzufolge ist ein elektrisches Feld immer an eine Kapazität gekoppelt. Multilaie schrieb: > Danke! Kann man das so stehen lassen? Ich würde es nicht -- da kriege ich das Würgen im Maxwell-Zentrum meines Gehirns. Mein Vorschlag: Jeder (geladene Leiter) verursacht ein elektrisches Feld. Jeder Leiter besitzt eine Kapazität (meistens recht unabhängig von der Ladung). Ein direkter Zusammenhang zwischen Kapazität und elektrischem Feld existiert nicht. Allerdings gibt es einen indirekten mittelbaren Zusammenhang zwischen elektrischem Feld und Kapazität. Der Vermittler dazwischen ist die Leitergeometrie. Insofern gibt es ein Zusammenhang zwischen Spannung (d.h. elektrischem Feld) und erzeugender Ladung - und dieser Zusammenhang ist die Kapazität.
Bodo schrieb:
> ist ein elektrisches Feld immer an eine Kapazität gekoppelt
Auch elektr. Feld als Komponente einer elektromagnet. Welle im Vakuum?
Klaus schrieb: > Wolfgang schrieb: >> Ein elektrisches Feld kann auch in einem Leiter auftreten. > > *NEIN* > > MfG Klaus Naja...in einem verlustbehafteten Leiter schon.
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Rainer V. schrieb: > Auch elektr. Feld als Komponente einer elektromagnet. Welle im Vakuum? Das ist ein guter Einwand. Achim Hensel schrieb: > Ein direkter Zusammenhang zwischen Kapazität und elektrischem Feld > existiert nicht. Das habe ich auch so nicht geschrieben oder gemeint.
Klaus schrieb: > Wolfgang schrieb: >> Ein elektrisches Feld kann auch in einem Leiter auftreten. > > NEIN > > MfG Klaus Doch, sonst gäbe es keine Ströme in Leitern.
mse2 schrieb: > Klaus schrieb: >> Wolfgang schrieb: >>> Ein elektrisches Feld kann auch in einem Leiter auftreten. >> >> NEIN >> >> MfG Klaus > Doch, sonst gäbe es keine Ströme in Leitern. Einmal verlustbehaftete Leiter außen vor: In einem idealen Leiter mit Widerstand 0 Ohm (angenähert durch z.B. einen Supraleiter) kann es einen Strom geben, es gibt aber kein elektrisches Feld (d.h. eine Spannungsdifferenz). Der Strom wird dann verursacht durch ein elektrisches Feld außerhalb des Leiters.
Achim Hensel schrieb: > Einmal verlustbehaftete Leiter außen vor: > > In einem idealen Leiter mit Widerstand 0 Ohm (angenähert durch z.B. > einen Supraleiter) kann es einen Strom geben, es gibt aber kein > elektrisches Feld (d.h. eine Spannungsdifferenz). Der Strom wird dann > verursacht durch ein elektrisches Feld außerhalb des Leiters. Sowas gibt es aber nicht: Ergo ist in jedem Stromdurchflossenen Leiter ein elektrisches Feld zu finden.
Multilaie schrieb: > ein Kondensator speichert per Definition elektrische Energie in Form > eines elektrischen Feldes, daher die Frage nach einem mathematischen > Zusammenhang von Feldstärke und Kapazität. Nicht per Definition, sondern per empirischer Beoachtung und Experiment. Die Kapazität heißt nicht umsonst integrale Größe des elektrischen Feldes, weil sie nämlich mathematisch durch Integration beschrieben ist. Es gilt:
Kapazität ist eine rein geometrische Eigenschaft des elektrischen Feldes. Das ist der Grund, warum sich Hochspannungstechniker noch in hundert Jahren mit Isolieranordnungen die Köpfe einrennen werden müssen. > Annahme, daß bei jedem > auftretenden elektrischen Feld auch eine Kapazität auftritt Prinzipiell ja. Nähmen wir an, das Universum wäre fast leer. Irgendwo lungert friedlich ein Proton herum. Theoretisch läßt sich wegen des von diesem Proton verursachten elektrischen Feldes eine Kapazität zur unendlich weit entfernten "Gegenelektrode" (Äquipotentialfläche) definieren. Praktisch führt diese geometrische Eigenschaft des elektrischen Feldes, immer eine Kapazität zu verursachen, zum Problem von Schirmelektroden und Spannungsteilern im Rahmen der Hochspannungsmeßtechnik; Hochspannungsteiler brauchen in Abhängigkeit der zu messenden Spannungsformen und -höhen verschieden gestaltete Schirmelektroden. Diese Elektroden haben eine Kapazität nur auf Grund ihrer Anwesenheit und können vor allem in den höheren Spannungsbereichen (1000-6000 kV) die Transferfunktion bzw. Frequenzantwort des Teilers erheblich beeinflussen. Graphisch läßt sich aus Feldbildern die Kapazität einer elektrostatischen Anordnung genau dann abschätzen, wenn sogenannte quadratähnliche Figuren geplottet werden - denn so kann man die Kapazität des gesamten betrachteten Feldraumes durch die Parallelschaltung von vielen Teilkapazitäten berechnen, die ihrerseits rein geometrisch aus der geometrischen Konstruktion des Feldbildes (Feldlinien, p.u.-Äquipotentiallinien, Symmetrien) gewonnen werden können. Die Spannung spielt keine Rolle. Man muß nur die Abmessungen der Anordnung kennen. Im Studium haben wir das bis zur Vergasung für das Randfeld eines Plattenkondensators, für das Borda-Profil, für das Rogowski-Profil und für diverse Freileitungsanordnungen gemacht.
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