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Forum: Offtopic Messtechnik für (Hobby)physiker: Strom ohne Kreis?


Autor: barthy (Gast)
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Mal ein alltägliches aber unkonventionelles Gedankenexperiment.
Ohne AVR :) trotzdem zum Nachdenken. (Daher OT):

Wie der Strom - gemeint ist hier natürlich der elektrische - von einer
'Quelle' zur 'Senke' fließt, ist uns allen klar. Wie sieht es aber
im folgenden Falle aus?:

Man nehme ein empfindliches Amperemeter und schließe die zwei
voneinander isolierten Elektroden eines Plattenkondensators an. Auf
eine der Elektroden treffe ein Strahl aus schnellen Elektronen, auf
die andere nicht.

e- ~~~> |---(A)---|

Welchen Strom misst man?

Falls jemand überlegt, wo die Elektronen herkommen: Aus einem
beta-minus-Zerfall beispielsweise: Neutronen eines radiaoaktiven
Materials zerlegen sich (u.a.) in Protonen (positiv geladen) und
Elektronen. Die Elektronen verlassen dabei die Atome mit der
kinetischen Energie von einigen keV. Dazu gleich die nächsten Fragen:

Lädt sich ein beta-minus-Strahler solange positiv auf, bis die
Elektronen irgendwann wegen des extremen elektrische Feldes nicht mehr
wegkommen? Hört dann der radioaktive Strahler auf zu strahlen? Schlagen
irgendwann Blitze aus einem Stück Metall, das man vor einen
beta-Strahler hält?

Komisch, was? Ich gebe mal zur freien Phantasie-Entfaltung noch keine
Vorschläge und bin gespannt auf eure Antworten!

Gruss,
Sebastian

Autor: Thomas (Gast)
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Also einen Punkt kann man schonmal klären:
Der beta-minus-Strahler wird nur so lange Elektronen duch beta-Zerfall
abgeben können, wie das Neutronen-Protonen-Verhältnis stabil bleibt.
Die Kernladungszahl wird sich also nur bis zu einem Punkt erhöhen.

Autor: Olaf Stieleke (Gast)
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Durch den Beta-Minus-Zerfall wird aus dem Neuton ein Proton. Aus dem
ursprünglichen Kern ist nun ein anderer geworden (Ein Proton mehr im
Kern), der wiederum mit einer gewissen Halbwertszeit versehen ist bzw.
eine stabile Form hat. So wird aus dem C-14-Isotop nach bummelig 5500
Jahren nach Ablauf eines Beta-Minus-Zerfalls N-14, also ganz normaler
Stickstoff.

Welchen Strom man mißt ? Keinen Schimmer...

Autor: Thomas (Gast)
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Mal so vor sich hingesponnen:
Wenn das ganze wirklich perfekt isoliert ist, würde ich meinen, daß
sich der Strom aus Elektronen / Zeit ergibt (I=Q/t), da auf der rechten
Seite zunächst "keine freien " Elektronen sitzen. Sobald ein Elektron
auftrifft entsteht ein Potential, welches durch das Amperemeter sich
auszugleichen sucht.....

Vielleicht bin ich da ja auch völlig auf dem Holzweg.
Thomas

Autor: Tobi H. (tobi-) Benutzerseite
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" Schlagen irgendwann Blitze aus einem Stück Metall, das man vor einen
beta-Strahler hält?"

Man musst mal ausrechnen wie hoch das Potential dieses Stücks werden
muss bevor das Feld stark genug ist, dass kaum neuen mehr drauf kommen.

Autor: Μαtthias W. (matthias) Benutzerseite
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Hi

ich würde auch behaupten das man einen Strom misst dessen technische
Stromrichtung von der "unbeschossenen" zur "beschossenen" Platte
(insofern die Platte die Elektronen einfängt) gerichtet ist.

Matthias

Autor: Tobi H. (tobi-) Benutzerseite
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Würd ich auch sagen. Die Elektronen müssen ja auf jeden Fall von der
beschossenen Platte weg, also ist die andere Seite auf jeden Fall der
'Pluspol'. Allerdings wäre eher interessant, wie gross das Potential
auf den Platten werden kann

Autor: Μαtthias W. (matthias) Benutzerseite
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Hi

irgendwann wird das Potenzial so negativ sein das das entstehende
E-Feld die anfliegenden Elektronen soweit ablenkt das sie die Platte
nicht mehr treffen. Wann das aber soweit sein wird und wie man das
genau berechnet darfst du mich aber nicht fragen.

Matthias

Autor: barthy (Gast)
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@Tobi:

>... wie hoch das Potential dieses Stücks werden
>muss bevor das Feld stark genug ist

Das hab ich schon herausgefunden: Treten die Elektronen beispielsweise
mit 6keV aus (typisch für einen Ni-Strahler) braucht man 6kV, um sie
auf Geschwindigkeit Null abzubremsen.

Überschlagsrechnung: Ein Plattenkondensator hat eine Kapazität von
C=epsilon*A/d. Seine Spannung ist U=Q/C; der Elektronenstrahl
transportiert einen Strom von I=Q/t. Angenommen, man hat eine harmlose
100pA-Quelle mit einer strahlenden Fläche von 1cm^2 und hält ein
ebensogroßes Metallstück in einem Abstand von 1cm gegenüber. Dann würde
sich diese Anordnung (Irrtum möglich) in 5.3s auf 6kV aufladen, solange
die 100pA kontinuierlich in das Metallstück eintreten würden. Ab 10kV
(9 Sekunden) käme es in Luft zu Entladungen. (Abgesehen davon, dass bei
diesen Feldstärken die Elektronen nicht mehr auf dem Metall auftreffen
würden.)

Entladungen gibt es allerdings nicht ... ich habs probiert  ... :)

Zwischendurch mögen noch ein paar Luftmoleküle ionisiert werden und die
Eintrittsarbeit in das Metall will auch überwunden werden. Aber müsste
sich die ganze Umgebung um einen beta-Strahler nicht kontinuierlich
aufladen, bis dieser aufhört zu strahlen?

@Thomas & @Matthias:
Und wie groß ist dieser Strom? So groß wie der Elektronenstrom? Oder
die Hälfte, wenn die Kondensatorelektroden identisch aussehen? Misst
man also als Ladungsverschiebung ein 'halbes Elektron', pro Elektron,
dass auf eine Elektrode trifft?

grübel :)
--
Sebastian

Autor: Μαtthias W. (matthias) Benutzerseite
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Hi

ich würde mal behaupten das man die Hälft des "auftreffenden" Stroms
mißt da sich ja auf beiden Platten das gleiche Potenzial einstellen
muss. Im einzelnen Elektronenbereich läßt sich ein Strom eh schlecht
messen.

Das kann natürlich völlig flasch sein. Ich studier ja schließlich
Informatik und nicht Elektrotechnik.

Matthias

Autor: Tobi H. (tobi-) Benutzerseite
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@Matthias
Die gleiche Vermutung habe ich aber auch. D.h zwischen den beiden
Platte ist die Hälfte des Stroms/der Elektronen aus dem Strahler, wenn
man mal davon ausgeht, dass fast alle die Platte treffen. Aber auch
keine Garantie, ich hab auch nur das Wissen von 2 Semstern Physik und
Elektronik.

@barthy
"Aber müsste sich die ganze Umgebung um einen beta-Strahler nicht
kontinuierlich aufladen, bis dieser aufhört zu strahlen?"

Was ist denn da in der Umgebung, dass sich aufladen könnte? Ich denke
mal der Strahler selber ist doch in irgendeiner Weise geerdet sonst
würde er nicht lange am Stück funktionieren.

Autor: Unbekannter (Gast)
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Also ich würde auch sagen, dass der Ampere-Meter den halben Strom des
Elektonenbeschusses misst, wenn er exakt in der Mitte der symetrischen
(bezügliche der Masse) Konstruktion liegt.

Im übrigen wirken die Platten dieser Konstruktion überhaupt nicht als
Plattenkondensator. Schließlich sind die beiden Platten elektrisch
miteinander verbunden, es kann sich also keine Spannung zwischen den
Platten aufbauen.

Das einzige was passiert, ist dass sich diese Konstruktion negativ
gegenüber irgendeinem Referenzpunkt auflädt und der Amperemeter die
Verteilung der Elektronen misst.

Denke ich zumindest so...

Autor: barthy (Gast)
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Ja, das hört sich alles recht plausibel an.

[These 1]: Das Amperemeter misst einen Strom, der von der
elektrostatischen Ladungsaufteilung auf beide Elektroden abhängt. Es
wäre dann also nicht mehr unbedingt der halbe Strom, wenn die
Elektroden unterschiedlich groß wären.

Wenn man nun eine der Elektroden in 'die Erde' steckt und die andere
bestrahlt, misst man dann den Gesamtstrom?

Das Problem, was mir dabei nicht in den Kopf will: Was bedeutet denn
'Erde' in diesem Falle? Wo bitteschön sollen denn die Elektronen hin
abfließen? Keller? Schwarze Löcher? Irgendwann platzt 'die Erde' vor
lauter Elektronen? (Ich glaube nicht, dass es ein Gleichgewicht
zwischen allen beta-Minus-Strahlern und allen positron-erzeugenden
beta-Plus-Strahlern im Universum gibt, so dass sich diese Sache exakt
wieder kompensieren würde. Nun ja, vielleicht doch?)

Aber in einem muss ich Tobi Recht geben, wenn der Strahler auch nur
einen Moment mit der 'Erde' in Berührung käme, wär alles wieder
bestens, denn dann wären die Elektronen wieder weg:

@Tobi: "Ich denke mal der Strahler selber ist doch in irgendeiner
Weise geerdet sonst würde er nicht lange am Stück funktionieren."

[These 2]: Das würde also heißen: Unter Normalbedingungen (Luft) fängt
ein Strahler genauso viele durch Kollisionen abgebremste Elektronen
bzw. negative Ionen (Leckströme eingeschlossen) wieder ein, wie er
emittiert. (Sonst würde er immer schwächer werden.)
Wo sich dieses Gleichgewicht einstellt und wie stark ein beta-Strahler
demnach nach außen hin erscheint, hängt davon ab, wie gut man ihn
elektrisch isoliert. (Also Leute: Vorsicht vor beta-Strahlern, die auf
der 'Erde' herumliegen! ?:) ... )

[These 3]: Insbesondere kommt es nicht zu einer ständigen Aufladung
oder gar einer plötzlichen Entladung, da ein ständiger Entladeprozeß
stattfindet.

Im Vakuum wäre das ähnlich. Meine Vermutung:

[These 4]: Ein im Vakuum umherfliegender Beta-minus-Strahler ist von
einer räumlich begrenzten Wolke von Elektronen umgeben, die
kontinuierlich wieder auf ihn zurückfallen. (Und wo bleibt die Energie
aus dem Zerfall? Oh, oh ... :) ... Na egal.) Die elektrische
Fernwirkung des Beta-Strahlers wäre somit Null.

Echt strange ... =:O

Dass eine Batterie die an der Kathode abgegebenen Elektronen über die
Anode wieder 'aufsaugt', ist eine einleuchtende Erklärung für einen
Stromfluß. Nur: aus einer Batterie kommen für gewöhnlich keine
Elektronen herausgeschossen, solange man keine auf der anderen Seite
wieder hineinsteckt. Hier ist das durch die zusätzliche kinetische
Energie des radioaktiven Zerfalls und die daraus resultierende
Ladungstrennung irgendwie anders.

puh! :)
--
Sebastian

Autor: Olaf Stieleke (Gast)
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Also, noch einmal: Beim Beta-Minus-Zerfall wandelt sich ein Neutron in
ein Proton um. Bei dieser Umwandlung werden ein Elektron und ein
Elektron-Antineutrino freigesetzt - beide verlassen den Kern.

Diese beiden Elementarteilchen transportieren nun die freigesetzte
Energie des Beta-Zerfalls.

Trifft das Elektron nun die Platte des Kondensators, wird diese Seite
durch das überzählige Elektron aufgeladen. Kann sich die Ladung nicht
ausgleichen, wird die Spannung zwischen den Platten notgedrungen immer
höher, wie hier schon ausführlicher beschrieben wurde.

Das Ampere-Meter als leitende Verbindung dagegen wird dem Elektron
helfen, gen Erde abzuwandern und so wird sich das Potential zwischen
den Platten ausgleichen. Der gemessene Strom dürfte zum einen von der
Energie des Elektrons abhängen (unterschiedlich, je nach Beta-Strahler)
zum anderen von der bloßen Menge an Elektronen, die die Platte
erreichen. Da ansonsten keine Elektronen-Lieferanten beteiligt sind,
mißt man natürlich auch den Gesamtstrom.

Was mit dem Elektron nach dem Ladungsausgleich passiert, ist ungewiß -
verloren geht es jedenfalls nicht.

Autor: Florian D. (Gast)
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MW sind die Elektronen zu schnell, um überhaupt 'eingefangen' zu
werden. Ein Teil wird refklektiert oder gebremst (gibt dann Gamma- bzw.
Röntgenstrahlung). Wenn ionisiert wird, dann werden - soweit ich weiß -
andere Elektronen aus der Schale geschlagen (--> positives Ion) oder
auf eine höhere Bahn gehoben. Beim Rücksprung kann z.B. auch Licht
freiwerden. Ich denke, dass man nichts messen wird.

Autor: barthy (Gast)
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@olaf:
Okay, ich gebe zu: meine Beiträge sind zu lang im Vergleich zu deren
Inhalt ... und an entscheidenden Stellen vielleicht zu kurz fürs
Verständnis ... :)

Mir fallen bei diesen Betrachtungen eben eine Reihe von interessanten
Fragen (und manchmal auch Antworten) ein, die sich im klassischen
Stromkreis-Sinne nicht stellen und daher für mich ungewohnt sind.

Ich versuche, kurz auf die Dinge einzugehen, die anscheinend
mißverstanden wurden. Ich nenne jetzt mal keine neuen Aspekte, um
Konfusionen zu vermeiden:

Olaf: "Das Ampere-Meter als leitende Verbindung dagegen wird dem
Elektron helfen, gen Erde abzuwandern und so wird sich das Potential
zwischen den Platten ausgleichen."

Es bezweifelt hier niemand, dass sich keine Potentialdifferenz im
Kondensator ausbildet. (Siehe auch Beitrag von 'Unbekannter'). Es
geht vielmehr darum, den Strom zu ermitteln, der vom Amperemeter
tatsächlich zu messen ist. Diskutiert wurden zwei Fälle:

a) Die ganze Anordnung Kondensator+Amperemeter ist vom Rest der Welt
isoliert. Hier wurde von allen mein Vorschlag akzeptiert, dass der
halbe Elektronenstrom zu messen ist, wenn das ganze symmetrisch zum
Amperemeter aufgebaut ist. (Etwas, worauf man nicht sofort kommt, wie
ich finde.)

b) Eine Elektrode des Kondensators=riesengroß (also z.B. mit der
'Erde' verbunden.) Hier geht es um die Frage, wo die Elektronen denn
hinfließen, in 'der Erde'. Denn die zugehörigen zurückgebliebenen
Protonen warten doch in der Strahlenquelle (isoliert von allem) auf
Ladungsausgleich.

Olaf: "Da ansonsten keine Elektronen-Lieferanten beteiligt sind,
mißt man natürlich auch den Gesamtstrom."

Eben nicht immer. (Siehe oben.) Und das ist mein ganz reales
praktisches messtechnisches 'Phänomen', das ich gerade zu begreifen
versuche ... :)

Olaf: "Der gemessene Strom dürfte zum einen von der
Energie des Elektrons abhängen ..."

Das denke ich nicht. Ein Elektron zählt als ein Elektron. Dessen
kinetische Energie ist dabei egal. (Solange es die Elektrode erreicht.)
Die kinetische Energie reicht gff. zusätzlich, um ein Metall-Atom aus
dem Verbund zu lösen oder thermisch anzuregen.

Olaf: "Diese beiden Elementarteilchen transportieren nun die
freigesetzte Energie des Beta-Zerfalls.

Ja, genau. Das Antineutrino verschwindet auf nimmerwiedersehen. Das
Elektron klebt hingegen durch die elektrische Wechselwirkung mit den
zurückbleibenden Protonen wie Kaugummi an der radioaktiven Quelle.
Früher oder später wird also ein Elektron zurückkommen. Im Vakuum (vgl.
These 4) betrachtet sieht das witzig aus: Die Elektronen fliegen mit
parabelförmiger Geschwindigkeit weg, um dann mit der selben Energie
wiederzukommen und in die Quelle zu knallen. (Nur eine Vermutung von
mir.)

Olaf: "Was mit dem Elektron nach dem Ladungsausgleich passiert, ist
ungewiß - verloren geht es jedenfalls nicht."

Das halte ich nun wieder für unproblematisch. Aber darum geht es hier
nicht. Nach dem Ladungsausgleich wäre ja alles in Ordnung. (Protonen
und Elektronen sind wieder in der radioaktiven Quelle beisammen - das
ganze ist nach außen hin elektrisch neutral.) Verblüffend sind die
Effekte vor dem Ladungsausgleich, die sich eben deutlich von den
Effekten unterscheiden, die ein E-Techniker von Spannungs- und
Stromquellen her kennt.

Ups, wieder so lang
besserunggelob ;)
--
Sebastian

Autor: barthy (Gast)
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@Florian

Aha, ein neuer Aspekt. Meine These 4 wäre damit nicht haltbar.
Heißt das nun, dass sich die Quelle in Vakuum doch permanent auflädt?

"Ich denke, dass man nichts messen wird."
Ähm, in welchem Fall? Wenn Elektronen wie beschrieben auf Elektroden
treffen? Erklär mal!

Autor: Michael (Gast)
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@Barthy


Ich hätte gerne 10g davon !

Autor: Μαtthias W. (matthias) Benutzerseite
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Hi

@Florian
warum sollte das Elektron nicht eingefangen werden? Es bremst im Metall
ab und hebt z.B. ein anderes Elektron von einer niedrigeren Schale auf
eine höhere. Wenn es dabei seine komplette Bewegungsenergie abgibt
steht es erstmal still und ist dann als "überzähliges" Elektron (aka.
negative Ladung) in der Metallplatte. Das angehobene Elektron fällt auf
seine ursprüngliche Schale zurück und gibt dabei elektromagnetische
Strahlung (Typ abhängig von der Energie) ab.

@Olaf
Der gemessene Strom hängt wohl kaum von der Bewegungsenergie des
Elektrons ab. Denn der Strom ist ja bekanntlich die Ladung abgeleitet
nach der Zeit und die Ladung eines Elektrons ist mMn ziemlich
konstant.

Matthias

Autor: Florian D. (Gast)
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@Matthias:

Ich denke aber, dass die eingefangenen Elektronen in ihrer Anzahl eher
gering sind gegenüber denen, die reflektiert oder gebremst werden, so
dass dieser Effekt statistisch irgendwo untergeht. Es gibt ja noch eine
ganze Reihe von anderen Dingen, die auf die Metallplatte einwirkt, z.B.
kosmische Strahlung, unser ganzer Elektrosmog etc.

Autor: Tobi H. (tobi-) Benutzerseite
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Ladungs ist konstant 1,602*10^-19C, nur die kinetische Energie, die das
Elektron hat ist natürlich einiges höher, aber die ist ja sofort, wenn
das Elektron auf die Platte triffte auf immer weg und sorgt nur noch
für irgendeine Reaktion in der Platte (Strahlung, Wärme, sonstwas :)

"Eine Elektrode des Kondensators=riesengroß (also z.B. mit der
'Erde' verbunden.)"

In dem Fall müsste man dann doch den gesamtstrom Messen.

" Hier geht es um die Frage, wo die Elektronen denn hinfließen, in
'der Erde'."

Man könnte auch Fragen, ob es irgendwie auffällt, wenn die Ladung der
Erde nicht ganz neutral ist. Ich würe Behaupten, dass das die Erde so
garnicht stört. Gehen wir mal von dem theoretischen Fall aus, dass dein
Strahler das einzige auf der Erde ist und absolut isoliert ist. Wenn du
dann die Erde mit Eletronen beschieest dürfte sie sich auch aufladen
nur eben sehr, sehr langsam. Bis du da auch nur etwas Messbares hast
dürfest du alt und grau sein ;).

Autor: Tobi H. (tobi-) Benutzerseite
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"Ich denke aber, dass die eingefangenen Elektronen in ihrer Anzahl eher
gering sind gegenüber denen, die reflektiert oder gebremst werden, so
dass dieser Effekt statistisch irgendwo untergeht."

Ich frage mich dann nur, wie die Röhren früher funktioniert haben. Die
Elektronen werrden zwar anders erzeugt aber der Rest ist doch gleich.
Da war der Effekt sogar sehr deutlich messbar.

Autor: Μαtthias W. (matthias) Benutzerseite
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Hi

@Florian
Zum Einfangen, Ablenken und Reflektieren bin ich mir sicher das ein
Großteil der Elektronen eingefangen wird solange die Platte elktrisch
halbwegs neutral und dick genug ist. Siehe Tobis Antwort, wenn auch bei
Elektronenröhren die Energie der einzelnen Elektronen deutlich kleiner
ist.

Matthias

Autor: Florian D. (Gast)
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Nur dass bei den Elektronenröhren die Elektronen von der Anode angezogen
werden, da diese nicht elektrisch neutral ist, wie besagte Metallplatte.

Autor: Unbekannter (Gast)
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Naja, bevor jetzt auch noch "Schmutzeffekte" zur Erklärung
herangezogen werden, sollte wohl erst mal dieses Gedankenexperiment
exakt definieren.

a.) Spielt sich das Experiment in perfekter Unmgebung ab, also
absolutes Vakuum, unendlich hoher Isolationswiderstand dieses
"Plattenkondensators" (der ja keiner ist) bezüglich allen anderen
Gegenständen und absolut perfekter Amperemeter ohne Innenwiderstand.

b.) Oder spielt sich das ganze auf einem Labortisch im Physikraum bei
80% Luftfeuchte ab, und die Konstruktion ist mit einer Kupferstange am
Labortisch befestigt und der Amperemeter ist ein Vorkriegsmodel im
Bakelitgehäuse mit mehreren hundert Ohm Innenwiderstand.

Also, da sollte man sich erst mal entscheiden, was man nun betrachten
will.

Falls Version A angenommen wird, bin ich der Meinung dass der
Amperemeter die homogene Verteilung der Elektronen im Körper misst. Der
gemessene Strom ist also abhängig von der Position des Amperemeters.
Wenn die eine Seite der Konstruktion mit einer perfekten Erde verbunden
würde, würde der Amperemter fast den gesammten Strom messen, da fast
alle Elektronen zur Erde "abfließen" würde. Aber es würde natürlich
nicht alle Elektronen abfließen. Ein sehr kleiner Anteil der Elektronen
würde natürlich auf der Platte vor dem Amperemeter bleiben.

Was auch noch bedacht werden sollte, ist dass sich die Platte mit einem
konstanten Elektronenstrahler wohl nicht beliebig stark aufladen läßt.
Denn irgendwann könnte die Ladung der Konstruktion ja so hoch sein,
dass jedes anfliegende Elektron genügend weit abgelenkt wird.

Aber ob da nur die Aufladungsrate immer kleiner wird oder ob es da eine
harte Grenze gibt, keine Ahnung. Würde aber rein "gefühlsmäßig" dazu
tendieren, dass die Rate nur gegen 0 tendiert, aber die 0 nie erreicht.

Autor: Tobi H. (tobi-) Benutzerseite
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Eine harte Grenze ist sehr unwahrscheinlich. Da nicht alle Elektronen
die exakt gleiche Richtung und Energie haben dürfte das ganze mehr oder
weniger schnell (aber nicht abrupt) weniger werden.

Autor: barthy (Gast)
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Jepp,

ich glaube, so kann man es stehenlassen:

1. Bei einer Bestrahlung einer isolierten Anordnung misst man als Strom
den elektrostatischen Ladungsausgleich. Der wiederum hängt von der
Geometrie der an das Amperemeter angeschlossenen Elektroden ab. Bei
symmetrischem Aufbau misst man die Hälfte des Elektronenstroms; im
Grenzfall bei sehr unterschiedlich großen Elektroden den Gesamtstrom
bzw. keinen Strom. Die gesamte Anordnung lädt sich dabei gegenüber
einem Bezugspunkt auf.

2. Die 'Erde' wirkt als universelles Loch (bzw.) Quelle für
Elektronen, wass durch die eben beschriebenen Größenverhältnisse
plausibel wird.

3. Elektronen werden bei Aufprall auf Metall ggf. reflektiert
(Florian). In welchem Maße, ist sicher irgendwo bekannt. Die
Absorptionsrate multipliziert mit der Einheitsladung ergibt unabhängig
von der kinetischen Energie der Elektronen den Strom.

4. Beta-Strahler strahlen deshalb kontinuierlich, weil sie genausoviele
(aber ggf. langsame) Elektronen aufnehmen, wie sie abstrahlen. Das gilt
bei perfekter Isolation genauso, wie in Luft. Deshalb laden sie sich
auch nicht permanent, sondern nur bis zu einem gewissen Maße auf.

Also:
Es gibt tatsächlich einen Stromfluß, ohne dass der Stromkreis irgendwie
geschlossen sein muß: bewegte Raumladungen sind nun einmal per
definitionem ein Strom. Die Ladungstrennung geschieht durch
radioaktiven Zerfall, der hier als Stromquelle fungiert. Hat man es mit
Elektrostatik zu tun, muss man also hin und wieder umdenken.

Dank an alle!
--
Sebastian

Autor: Rolf F. (Gast)
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Man hat immer einen geschlossenen Stromkreis; schliesslich gibt's auch
Verschiebungsstrom. Mit einem Amperemeter kann man den aber nicht
messen.

Autor: Michael Frangenberg (startrekmichi)
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Noch ne Anmerkung zur nicht ganz so perfekten Erde:
Die Erde ist aufgrund von Gewittern u.a. mit ca 900000C negativ geladen
und wird konstant von Blitzen weltweit wieder aufgeladen (ansonsten wäre
sie nach etwa 7,5min wieder elektisch neutral, da positive Ionen von
Ionisierungsprozessen in der oberen Atmosphäre auf die Erde treffen).

Ich musste vor einigen Monaten mal n Referat da drüber machen, deshlab
weis ichs noch so ungefähr

Autor: barthy (Gast)
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@Rolf:
>Man hat immer einen geschlossenen Stromkreis

Eben nicht! (Siehe oben.) Das wird gern so dahergeredet. In der
Elektrostatik gibt es auch Strom ohne Kreis. (Siehe Titel.)

Wieso soll man Verschiebungsströme (hervorgerufen durch elektrische
oder magnetische Felder) nicht messen können? Ich behaupte: man kann.

@Michael:
Jepp. Das unterstützt die These von der 'Erde' als praktisch
unbegrenzte Quelle und Senke von Ladungen.
--
Sebastian

Autor: barthy (Gast)
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Nachtrag @Rolf:
Hiermit meine ich durch Felder hervorgerufene Ladungsverschiebungen.
Wenn du den Verschiebungsstrom im Sinne der Maxwellschen Gesetze
meinst: Hierbei handelt es sich nicht um einen Strom im Sinne durch
einen Querschnitt tretender Ladungen, sondern um die Änderung der
elektrischen Feldstärke (genauer: des elektrischen Flusses epsilon*E).
Mit einem geeigneten Aufbau kann man das natürlich auch messen - aber
das ist eine andere Geschichte.
--
Sebastian

Autor: Rolf (Gast)
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Ein Verschiebungsstrom macht auch ein Magnetfeld und für das Magnetfeld
ist egal ob für den Strom nicht-virtuelle Teilchen durch die Gegend
geschoben werden oder ob sich ein E-Feld ändert.

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