gedankenexperiment: wenn ich einen idealen kondensator lade und dann mit einem idealen leiter kurzschliesse (keine inneren widerstände), sollte sich der kondensator ja einfach entladen... wo ist dann die energie hin, die ich zum laden des kondensators benötigt habe (energieerhaltungssatz)?
Der ideale Leiter, mit dem Du den Kondensator kurzschließt, ist eine Induktivität. Du hast also einen Schwingkreis, der (wenn nicht extern bedämpft) bis in alle Ewigkeit schwingt ;-) Edit: fehlendes "t"
Nö, ein idealer Leiter hat auch keine Induktivität, genauso wie ein idealer Kondensator keinen ESR hat. Der Kondensator würde sich ganz einfach entladen und die gespeicherte Endergie verschwinden. Da dies dem ersten Hauptsatz der Thermodynamik widerspricht kann es keinen idealen Kondensator oder keinen idealen Leiter (oder beides) geben.
g457 schrieb: > Da dies dem ersten Hauptsatz der Thermodynamik widerspricht kann es > keinen idealen Kondensator oder keinen idealen Leiter (oder beides) > geben. Das liegt daran, dass fließende Ladungen, also Strom immer ein Magnetfeld erzeugen und Leiter damit immer eine Induktivität haben. Grundsätzlich denke ich, dass widerstandslose Leiter möglich sind, aber eben keine induktionslosen Leitungen.
Jetzt, wo du die Antworten hast: Ist das eine (Hoch-)Schulaufgabe?
ich möchte noch ergänzen, dass bei einer Schwingung sehr hoher Frequenz (L ist ja sehr sehr klein) zunehmend Energie in den Raum abgestrahlt wird. Die Schwingung kann also nie ungedämpft sein, schon gar nicht für L->0, und die Energie des Kondensators wird abgestrahlt. Es geistern solche Aufgaben schon seit langem herum, wo über die Entladung über R=0 ein scheinbarer Widerspruch provoziert wird :)
An der Stelle, wo Du den idealen Kondensator mit dem idealen Leiter kurzschließt, entsteht ein Funken, der die Energie in Licht und Wärme umsetzt.
Dussel schrieb: > Grundsätzlich denke ich, dass widerstandslose Leiter möglich sind, aber > eben keine induktionslosen Leitungen. Und wenn die Leitung seeeehr kurz ist, im Idealfall Null?
@Timm Thaler (timm-thaler) >> Grundsätzlich denke ich, dass widerstandslose Leiter möglich sind, aber >> eben keine induktionslosen Leitungen. >Und wenn die Leitung seeeehr kurz ist, im Idealfall Null? Dann entsteht ein schwarzes Loch und verschluckt das ganze Universum.
Timm Thaler schrieb: > Und wenn die Leitung seeeehr kurz ist, im Idealfall Null? Dann kann sie nicht an einen Kondensator angeschlossen sein, sondern ist höchstens selber ein Kondensator. Bei der Länge 0 kann dieser aber nicht beide 'Kondensatorplatten' enthalten, sondern nur eine und damit ist es dann eine Punktladung. Bei einer Länge von mehr als 0 gibt es dann auch wieder die Induktivität.
Ein paar andere ähnlich sinnvolle Fragen: Was passiert, wenn man einen unendlich schweren Gegenstand auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigt? Was ist, wenn ich einen Gegenstand habe, der so groß ist wie das Universum und den dann bewege? Wird das Universum dann größer? Wenn im Wald ein Baum umfällt und niemand hört zu, lachen die anderen ihn dann aus?
> Was passiert, wenn man einen unendlich schweren Gegenstand auf > Lichtgeschwindigkeit beschleunigt? Unendlich schwer geht nicht (das Universum ist endlich groß). Und einen massebehafteten Körper kann man nicht auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigen. > Was ist, wenn ich einen Gegenstand habe, der so groß ist wie das > Universum und den dann bewege? Wird das Universum dann größer? Das Universum wird andauernd größer, dazu brauchts keinen Gegenstand. > Wenn im Wald ein Baum umfällt und niemand hört zu, lachen die anderen > ihn dann aus? Natürlich ;-) Nix für ungut.
@ Rolf Magnus (rmagnus) >Ein paar andere ähnlich sinnvolle Fragen: >Was passiert, wenn man einen unendlich schweren Gegenstand auf >Lichtgeschwindigkeit beschleunigt? Frag mal Kurt Bindl . . .
Rolf Magnus schrieb: > Ein paar andere ähnlich sinnvolle Fragen: > Was passiert, wenn man einen unendlich schweren Gegenstand auf > Lichtgeschwindigkeit beschleunigt? Ihr schafft es noch, den Kurt Bindl herzulocken... sina anargo schrieb: > gedankenexperiment: > > wenn ich einen idealen kondensator lade und dann mit einem idealen > leiter kurzschliesse (keine inneren widerstände), sollte sich der > kondensator ja einfach entladen... wo ist dann die energie hin, die ich > zum laden des kondensators benötigt habe (energieerhaltungssatz)? Ist ja schon beantwortet worden: es gibt nichts ideales, weder Leiter, noch Kondensator, noch Spannungs-, noch Stromquelle. Alles ist in Wirklichkeit immer real und somit mit Rs, Ls und Cs behaftet. Allenfalls die Rs kann man in Grenzen durch Supraleitung beseitigen. Hätte man einen geladenen, supraleitenden Kondensator mit supraleitenden Anschlüssen und schlösse diese kurz, so hätte man einen Schwingkreis mit sehr niedriger Dämpfung, die aber nicht Null ist, weil hier Abstrahlung stattfindet (wurde aber auch schon gesagt).
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Idealer Kondensator UND idealer Kurzschluss ist in dieser Kombination eine fehlerhafte Modellierung, die der Wirklichkeit nicht entspricht. --> besser modellieren (ESR im Kondensator, L und R im Kurzschluss) Ebenso funktioniert die Newtonsche Mechanik nahe der Lichtgeschwindigkeit nicht mehr. Es ist dort eben ein mangelhaftes, in diesem Fall realitätsfernes Modell. Wie deine Schaltung aus kurzgeschlossenem idealem Kondensator. Die reine Wahrheit der Physik lässt sich wohl nicht in Formeln fassen.
Michael S. schrieb: > Allenfalls die Rs kann man in Grenzen durch > Supraleitung beseitigen. geht auch nicht, da jeder Supraleiter eine kritische Stromdichte hat, bei deren Überschreitung die Supraleitfähigkeit zusammenbricht.
Nimm doch erstmal einen Widerstand an und gucke dann, was passiert, wenn dieser gegen Null geht. Die umgesetzte Energie bleibt immer gleich, da immer größere Ströme fließen. Und bei einem Widerstand von null fließt eben ein unendlich großer Strom - und der setzt auch in einem idealen Leiter Leistung um (verdammte Unendlichkeit :) ).
Ist doch ganz einfach. Bei 0 Ohm ist der Strom am Anfang unendlich. Die Zeit bestimmt dann deine Ladung im C.
Wäre das Ergebnis nicht sowas, wie ein Dirac Impuls? Die komplette Ladung würde sich in einem unendlich großen Strom in unendlich kurzer Zeit vollständig entladen.
hugo schrieb: > Wäre das Ergebnis nicht sowas, wie ein Dirac Impuls? Die komplette > Ladung würde sich in einem unendlich großen Strom in unendlich kurzer > Zeit vollständig entladen. Dazu müsste aber der Querschnitt des Leiters unendlich gross sein und seine Länge Null. Es würden sich Null Elektronen zu keiner Zeit bewegen.
hugo schrieb: > Wäre das Ergebnis nicht sowas, wie ein Dirac Impuls? Die komplette > Ladung würde sich in einem unendlich großen Strom in unendlich kurzer > Zeit vollständig entladen. Natürlich die richtige Lösung.
> wenn ich einen idealen kondensator lade und dann mit einem idealen > leiter kurzschliesse (keine inneren widerstände), sollte sich der > kondensator ja einfach entladen... wo ist dann die energie hin, die ich > zum laden des kondensators benötigt habe (energieerhaltungssatz)? Hier noch eine andere Möglichkeit: Da es ja ein Gedankenexperiment ist, kann es ja ideale C's und ideale Leiter mit Länge = 0 geben. Dann ist es aber immer noch erklärbar, da bewegte Ladung immer elektromagnetische Wellen abstrahlt, wodurch Energie verloren geht.
Samuel J. schrieb: > Dann ist es aber immer noch erklärbar, da bewegte Ladung immer > elektromagnetische Wellen abstrahlt, wodurch Energie verloren geht. Du denkst praktisch, aber nicht theoretisch.
hugo schrieb: > Wäre das Ergebnis nicht sowas, wie ein Dirac Impuls? Die komplette > Ladung würde sich in einem unendlich großen Strom in unendlich kurzer > Zeit vollständig entladen. man könnte es auch als Schwingkreis mit null Widerstand und null Induktivität betrachten. Dann würde es mit unendlich hoher Frequenz bis in alle Ewigkeit schwingen.
Michael schrieb: >Du denkst praktisch, aber nicht theoretisch. Das ist auch theoretisch bewiesen (siehe Maxwell Gleichung). http://de.wikipedia.org/wiki/Maxwell-Gleichungen Tiefströmer schrieb: > bei Länge = 0 ist aber kein Platz für bewegte Ladungen :) Ok das stimmt. Dann sagen wir einfach die Länge des Leiters geht gegen null. Dann wäre bewegte Ladung möglich ;)
> Ok das stimmt. Dann sagen wir einfach die Länge des Leiters geht gegen
null. Dann wäre bewegte Ladung möglich ;)
Dann geht halt auch die Induktivität gegen 0 aber halt nur gegen 0.
Auf jeden Fall geht da gar keine Energie verloren sondern die pendelt
permanent zwischen Kondensator und Spule hin und her.
g457 schrieb: > Nö, ein idealer Leiter hat auch keine Induktivität Das sag mal einer supraleitenden Spule - und die leitet ziemlich ideal.
Werner schrieb: > Das sag mal einer supraleitenden Spule - und die leitet ziemlich > ideal. Zitat ausm Forschungsinstitut: Wenn der unten im Labor den Supraleiter einschaltet, ziehts der Sekretärin darüber die Icons* ausm Bildschirm**. *) Es gab mal ein Betriebssystem namens Win3.11, da wurden die Programme durch kleine Bildchen dargestellt***. **) Es gab mal Monitore, da wurde das Bild durch einen Elektronenstrahl erzeugt, der durch Magnetfelder abgelenkt wurde****. ***) Du merkst, dass Du alt wirst, wenn Du sowas erklären musst, damit Dein Gegenüber den Witz versteht. ****) Sehr alt!
Solange sich alles unter 100 Milliarden Giga-Elektronenvolt abspielt, ist es mir egal. Darüber besteht die Chance, dass ein Higgs-Boson instabil wird, und das Universum schlagartig kollabiert. Wäre irgendwie schade drum.
Easylife schrieb: > Wäre irgendwie > schade drum. Würdest Du aber nicht mehr merken, also auch egal...
Wie macht man überhaupt den idealen Kurzschluß, ohne daß ein Funken entsteht oder sonstwie Energie abgestrahlt wird? Man müßte 2 Leiter in der Zeit 0s aufeinander pressen. Der Abstand muß vorher aber >0m sein, damit man den Kondensator überhaupt aufladen kann. Darf ein ideales Bauteil die Lichtgeschwindigkeit überschreiten?
Peter Dannegger schrieb:
> Darf ein ideales Bauteil die Lichtgeschwindigkeit überschreiten?
Das darfst du dir aussuchen ;)
Ist ja ein Gedankenexperiment
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