Hallo zusammen, gerade beschäftige ich mich erneut mit dem Thema der Abschirmung elektrischer Felder (magnetische Felder und elektromagnetische Wellen sollen hier mal kurz außen vor bleiben). Hierfür verwendet man ja ein Metallgehäuse, dass ähnlich einem Faradayschen Käfig wirkt. Das physikalische Prinzip hier ist die Influenz, sehr gut beschreiben unter: http://de.wikipedia.org/wiki/Influenz#Modellvorstellung Der Wikipedia Artikel http://de.wikipedia.org/wiki/Abschirmung_%28Elektrotechnik%29#Statische_und_niederfrequente_elektrische_Felder merkt an, dass man das zur Abschirmung verwendete Metallgehäuse erden oder mit einem Bezugspotential verbinden soll. Diese Notwendigkeit kann ich aus praktischer Erfahrung bestätigen (macht einen richtig großen Unterschied). Physikalisch verstehen ich jedoch nicht, warum die Verbindung mit einem Bezugspotential einen so großen Einfluss hat? Im Gegenteil: verhindert denn eine Erdung nicht sogar den Aufbau des elektrischen Feldes innerhalb des Gehäuses, welches das eigentliche äußere elektr. Feld kompensieren sollte? Besten Dank vorab für konstruktive Beiträge/Hinweise.
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Alexander G. schrieb: > macht einen richtig großen Unterschied). kannst du uns bitte Details zu dem Experiment geben, das zu dieser Erkenntnis geführt hat?
Ui, das könnte eine längere Diskussion werden :-) Zunächst mal glaube ich Dir und nehme an, du hast wirlich nur ein elektrisches Feld - kein magnetisches, also ein Vektorfeld E und sonst nichts. Wichtig wäre, ob dein Feld statisch oder dynamisch ist, denn im letzteren Fall entstehen dank Herrn Maxwell dann doch wieder magnetische Felder. Wenn du ein rein statisches Feld hast, dann hat das eine Polarität und die Aussenfläche deines Metallgehäuse wird eine entgegengesetzte Polarität ausbilden, das wiederum 'kann' eine Polarisierung im Inneren erzeugen - da ist die Influenz dann wieder. Wie der Artikel richtig erklärt ist das Wort "Abschirmung" etwas ungeschickt: das Metallgehäuse sorgt nicht dafür dass im Inneren kein Feld E mehr ist, sondern es bewirkt ein Gegenfeld, welches E kompensiert. Also: bei einem statischen Feld reicht das Metallgehäuse, Erdung muß nicht sein.
Ich wollte für mein Oszi einen einfachen Tastkopf bauen (bitte hier jetzt nicht diskutieren, wie viel Sinn das (nicht) macht ... habe die Threads zu dem Thema gelesen :-) ). Also: ein kurzes Koax-Kabel an eine BNC-Buchse gelötet und ans Oszi gehängt. Am anderen Ende des Koax-Kabels einen 9Meg Widerstand und Kondensator-Trimmer parallel verlötet. 1) Eigenbau-Oszi liegt auf dem Tisch --> Oszi zeigt eine deutliche 50Hz Welle; 2) Eigenbau-Oszi in eine mit Kupfer ausgekleidete Weißblechdose mit Deckel gelegt --> Oszi zeigt immer noch deutliche 50Hz Welle; 3) Leitungsschirm des Koax-Kabels mit der Weißblechdose verbunden --> Oszi zeigt fast nicht mehr; Okay, was mir jetzt auffällt: eventuell hat diese Beobachtung gar nichts mit der im Wiki-Artikel erwähnten Erdung in Bezug auf ELEKTRISCHE Felder zu tun. Wahrscheinlich habe ich über die Kabelöffnung ELEKTROMAGNETISCHE Wellen in die Weißbleckdose gelassen. Dennoch bleibt die Frage, warum für die elektrischen Felder die Erdung so wichtig ist?
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Matthias D. schrieb: > Wichtig wäre, ob > dein Feld statisch oder dynamisch ist, denn im letzteren Fall entstehen > dank Herrn Maxwell dann doch wieder magnetische Felder. In meiner realen Beobachtung hatte ich ein dynamisches Feld, welches mir im Oszi mit 50Hz angezeigt wurde. Also wohl ein elektromagnetisches Feld vom Hausstrom. Somit lag ich wohl gerade etwas falsch, als ich eine Verbindung zwischen meiner Beobachtung und dem Fall der Abschirmung eines rein elektrischen Feldes herstellte (wie oben gerade auch erwähnt). Aber völlig unabhängig von meiner Beobachtung, geht es mir zunächst einmal um das Verständnis, warum eine Erdung bei elektrischen Feldern wichtig ist. Matthias D. schrieb: > Also: bei einem statischen > Feld reicht das Metallgehäuse, Erdung muß nicht sein. ... interessant, Kern meiner Frage ist nun, was bewirkt im dynamischen Fall die Erdung?
Die Erdung verhindert ein elektrisches Feld außerhalb des Gehäuses. Es ist ja in der Regel gewünscht, daß von der Außenseite zu Erde bzw. Umgebung kein Potentialunterschied besteht.
Ohne die angeschlossene Erdung hast du einen kapazitiven Spannungsteiler für das im Raum vagabundierende 50Hz Feld gebaut. Wenn du den Effekt der Erdung messen wolltest, müsstest du dich mitsamt Oszi in die vollkommen geschlossene Dose setzen. Dann würdest du feststellen, dass die Erdung keinen Effekt hat.
Helge A. schrieb: > Die Erdung verhindert ein elektrisches Feld außerhalb des Gehäuses. Es > ist ja in der Regel gewünscht, daß von der Außenseite zu Erde bzw. > Umgebung kein Potentialunterschied besteht. ich bin erleuchtet. Danke, auch an Matthias D. Ich fasse zusammen: Erstens: Die Erdung soll meine Schaltung nicht vor äußeren Feldern schützen, sondern umgekehrt verhindern, dass meine Schaltung selbst nach außen "abstrahlt" (hoffentlich habe ich Helge hier richtig verstanden). Zweitens: Meine Beobachtung hatte gar nix mit der Erdung zu tun. Vielmehr hatte ich mir noch zusätzlich elektromagnetische Wellen eingefangen. ... Mensch ein kurzer Dialog und schon sieht man klarer. :-) :-) :-)
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