idealen kondensator kurzschliessen

OP #3793224
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)?
Gast
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"
Gast
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.
Gast
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.
Gast
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 :)
@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.
Gast
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?
Gast
> 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 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).
Gast
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.
Gast
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 :) ).
Gast
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.
Gast
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.
Gast
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.
> 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.
Gast
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!
Gast
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.
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?

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