E-Feld lange Zylinderspule

E-Feld wie elektrisches Feld, so wie in einem Kondensator oder zwischen 
benachbarten Leitern? Es sollte etwas mit einem Wechselfeld zu tun 
haben, da im statischen Fall überall in den Windungen dieselbe Spannung 
vorherrscht. Geht es um parasitäre Effekte oder fehlt vielleicht eine 
Angabe wie die Unterbrechung oder Reihenschaltung eines Kondensators? 
(Eine Antenne kann als Reihenschaltung von Spule und Kondensator 
modelliert werden und hat damit magnetische und elektrische 
Feldkomponente.)

Boris Ohnsorg schrieb:
> E-Feld wie elektrisches Feld, so wie in einem Kondensator oder zwischen
> benachbarten Leitern?

Ja E-Feld wie elektrisches Feld.

> Es sollte etwas mit einem Wechselfeld zu tun haben, da im statischen Fall 
>überall in den Windungen dieselbe Spannung vorherrscht.

Ich gehe davon aus, dass die Differenzspannung zwischen zwei Leitern 
auch bei einem Wechselfeld gleich ist. Es wird schließlich überall die 
selbe Gegenspannung induziert. Die Spannung an den Leitern ist also 
definiert.

Ich möchte wissen, ob das E-Feld im inneren homogen ist oder ob dies 
Richtung Mitte abnimmt. Auch möchte ich wissen, wie sich das E-Feld 
zwischen den Windungen verhält.

>Geht es um parasitäre Effekte oder fehlt vielleicht eine
> Angabe wie die Unterbrechung oder Reihenschaltung eines Kondensators?
> (Eine Antenne kann als Reihenschaltung von Spule und Kondensator
> modelliert werden und hat damit magnetische und elektrische
> Feldkomponente.)

Angaben sollte keine Fehlen. Die Frage war einfach gestellt.

Ich habe die parasitäre Kapazität auf Basis des E-Feldes auf direktem 
Wege zwischen zwei Leitern bestimmt. Hier sollte das E-Feld annähernd 
konstant sein. Hiermit konnte ich die parasitäre Kapazität einigermaßen 
genau Abschätzten.

Als nächstes wüsste ich gerne, wie das E-Feld im restlichen Raum 
aussieht. Scheinbar hat das Problem sonst noch keiner gehabt.

A. R. schrieb:
> Als nächstes wüsste ich gerne, wie das E-Feld im restlichen Raum
> aussieht. Scheinbar hat das Problem sonst noch keiner gehabt.

Warum soll das E-Feld im inneren der Spule nicht homogen sein?

Man kann näherungsweise davon ausgehen, dass die Spannung innerhalb 
einer Windung konstant ist. Es gibt also in radialer Richtung kein Feld 
und deshalb wird es zur Spulenmitte hin auch nicht geringer.

Da zwischen zwei benachbarten Windungen immer die gleiche Spannung 
abfällt, ist das E-Feld innerhalb der Spule in axialer Richtung 
konstant.

Man kann das auch relativ einfach über die entsprechende 
Maxwell-Gleichung veranschaulichen. Das E-Feld ist proportional zur 
zeitlichen Ableitung des magnetischen Feldes. Wenn das Magnetfeld 
homogen in der Spule verteilt ist, muss das E-Feld ebenso homogen 
verteilt sein.

In den Zwischenräumen direkt zwischen den einzelnen Windungen ist das 
E-Feld natürlich nicht mehr homogen. Innerhalb des Drahtes ist das 
E-Feld annähernd 0, zwischen den Drähten ist das E-Feld größer als im 
inneren der Spule, je nach Draht-Durchmesser und Abstand der einzelnen 
Windungen.

Des Feld in unmittelbahrer Nähe der Wicklungsdrähte entspricht dem 
elektrischen Feld zwischen zwei Leitern, wie z.B. hier 
http://wwwex.physik.uni-ulm.de/lehre/el-2009/node8.html (runterscrollen 
bis "Influenz und Bildladung", dort das rechte Bild).

Diese Feldverteilung geht dann in ein homogenees Feld über, wenn man 
sich etwas von der Wicklung entfernt, da sich die einzelnen Felder 
überlagern.

Dieter Frohnapfel schrieb:
> Schon mal mit Google (:-)) versucht?
>
> Suchbegriff: e-feld zylinderspule
>

habe ich gerade mal gemacht...

> liefert
>
> 1. eine gute Beschreibung

Wo hast du die gefunden?

> 2. interessante Bilder (bei der Bildersuche)

Die Bilder zeigen aber alle den Verlauf des Magentfelds und nicht den 
des elektrischen Feldes.

Johannes E. schrieb:
> Man kann näherungsweise davon ausgehen, dass die Spannung innerhalb
> einer Windung konstant ist. Es gibt also in radialer Richtung kein Feld
> und deshalb wird es zur Spulenmitte hin auch nicht geringer.

Ich hab mir das gerade nochmal überlegt, vermutlich war diese Aussage so 
nicht richtig bzw. nur dann, wenn man eine Gleichspannung anlegt und 
diese Spannung komplett am ohmschen Widerstand abfällt, also wenn der 
Strom in der Spule konstant ist.

Bei einer Wechselspannung bzw. einem veränderlichen Strom hat man eine 
Induktionsspannung, die entlang der Wicklung, also parallel zum Draht, 
verläüft. Das dabei entstehende elektrische Feld ist ein Wirbelfeld, 
also ein Feld mit kreisförmigen Feldlinien im Inneren der Spule.

Das passt auch zur Maxwell-Gleichung