Hallo, im angehängten png ist eine einfache Leiterschleife mit 2 Widerständen dargestellt. Annahme:Ein Magnetfeld induziert eine Spannung von 1 V. Der Strom ist 1 mA (1V / 1000 Ohm) die Spannung an R1 beträgt 900 mV, and R2 -100 mV(Von B nach A gemessen). Die Spannung, die mir ein Messgerät über A und B anzeigt hängt von der Lage des Messgerätes ab. Soweit habe ich das verstanden. Allerdings fällt es mir schwer einzusehen, dass ich von einem Punkt ein Potential von 900 mV und auf einem anderen Weg ein Potential von -100 mV überwinden muss. Es ist so, als würde man vom selben Punkt einen Berg besteigen und wählt 2 unterschiedliche Wege. Auf dem einen Weg muss man 900 mV nach oben steigen, auf dem anderen Weg geht's sogar 100 mV nach unten. Trotzdem komme ich in beiden Fallen auf der Bergspitze an. Kann mir das jemand erklären? viele Grüße André
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Andre schrieb: > Annahme:Ein Magnetfeld induziert eine Spannung von 1 V. Der > Strom ist 1 mA (1V / 1000 Ohm) die Spannung an R1 beträgt 900 mV, and R2 > -100 mV(Von B nach A gemessen). Damit weisst du, wo du die virtuelle Spannungsquelle einzeichnen musst. Male also zwischen A und R1 eine Spannungsquelle ein (die Polung verrate ich nicht: Hausaufgabe für dich) und Alles ist gut.
Hi, es gibt keine "virtuelle" Spannungsquelle. Man kann auch keine einzeichnen. Es handelt sich um Induktion. Kirchoff gilt hier nicht. Es gibt keine virtuelle Spannungsquelle. Eine Spannungsquelle bringt ein zusätzliches E-Feld ein, dass nicht existiert. viele Grüße Andre
Weil ein zeitl. veränderlichse B-Feld da ist. gilt nicht , dass das "Integral E ds " wegunabhängig ist. Es existiert keine Potentialfunktion in dem Gebiet.
Andre schrieb: > Allerdings fällt es mir schwer einzusehen, dass ich von einem Punkt ein > Potential von 900 mV und auf einem anderen Weg ein Potential von -100 mV > überwinden muss. Warum, du sagst doch gerade Andre schrieb: > Es handelt sich um Induktion. Kirchoff gilt hier nicht. Und trotzdem versuchst du in deinem 1. Post gedanklich die Kirchhoffsche Maschenregel anzuwenden. Kannst du machen wenn du dein Modell anpasst nämlich um die von Route66 genannte Spannungsquelle. Ansonsten musst du es allgemein mit den Maxwellschen Gleichungen lösen, viel Spass dabei :-)
Hi, nein, ich versuche nicht die Kirchhoff'schen Regeln anzuwenden. Ich suche nur nach einer plausiblen Vorstellung, das ein Punkt bezogen auf einen anderen unterschiedliche Potentiale haben kann. Die einzige Maxwell Gleichung, die wir hier brauchen ist Faraday's: Integral (B dl) = - dPhi/dt. Allerdings hilft das bei der Frage überhaupt nicht weiter. Gibt es eine mechanische Analogie, die gut einsehbar ist? Der Andere schrieb: > Kannst du machen wenn du dein Modell anpasst nämlich um die von Route66 > genannte Spannungsquelle. > Ansonsten musst du es allgemein mit den Maxwellschen Gleichungen lösen, > viel Spass dabei :-) Deine Antwort erweckt bei mir nicht den Eindruck dass du meine Frage verstanden oder das du etwas über die Maxwell'schen Gleichungen weißt. viele Grüße André
Andre schrieb: > nein, ich versuche nicht die Kirchhoff'schen Regeln > anzuwenden. Man gewinnt einen etwas anderen Eindruck. > Ich suche nur nach einer plausiblen Vorstellung, das > ein Punkt bezogen auf einen anderen unterschiedliche > Potentiale haben kann. Wenn, wie Martin sagt, keine Potenzialfunktion existiert, dann hat die Frage nach unterschiedlichen Potenzialen keinen Sinn. Ein zeitlich veränderliches Magnetfeld hat meiner trüben Erinnerung nach ein elektrisches Wirbelfeld zur Folge. Wenn Du in einem Wirbelsturm gegen den Wind läufst, und Du wählst Deine Route ungünstig, dann läufst Du auf dem Hinweg gegen den Wind, und auf dem Rückweg auch -- und bei der nächsten Runde ist es wieder genauso. Du kannst dann einem bestimmten Punkt in der Landschaft keine definierte Energie zuordnen.
Martin O. schrieb: > Weil ein zeitl. veränderlichse B-Feld da ist. gilt nicht , dass das > "Integral E ds " wegunabhängig ist. Es existiert keine Potentialfunktion > in dem Gebiet Hi, ja, dass ist eine Frage der Definition vom Potential als W/q. Aber es nervt mich, weil gefühlt die Energieerhaltung irgendwie verletzt es. Das heißt ja auch, dass das Integral von Punkt A bis zur Unendlichkeit als Potential nicht definierbar ist. Aber es befindet sich doch Ladung dort, dann muss ich dem ganzen doch auch ein Potential zuordnen können. Ich vermische hier Elektrostatik mit Elektrodynamik. Aber warum darf ich das nicht. Ist mein Problem verständlich? viele Grüße André
Possetitjel schrieb: > Wenn Du in einem Wirbelsturm gegen den Wind läufst, und > Du wählst Deine Route ungünstig, dann läufst Du auf dem > Hinweg gegen den Wind, und auf dem Rückweg auch -- und > bei der nächsten Runde ist es wieder genauso. Du kannst > dann einem bestimmten Punkt in der Landschaft keine > definierte Energie zuordnen. Jo danke. Das ist sehr einleuchtend. viele Grüße Andrße
Andre schrieb: > Deine Antwort erweckt bei mir nicht den Eindruck dass du meine Frage > verstanden oder das du etwas über die Maxwell'schen Gleichungen weißt. Ich habe vieleicht schon mehr darüber vergessen als du je wissen wirst :-) Possetitjel schrieb: > Wenn Du in einem Wirbelsturm gegen den Wind läufst, und > Du wählst Deine Route ungünstig, dann läufst Du auf dem > Hinweg gegen den Wind, und auf dem Rückweg auch Schönes Beispiel
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Das ist doch alles nur eine Frage des Standpunktes, du kannst ja die Schaltung einfach umzeichnen und schon sind die Spannungen gleich oder gegeneinander gerichtet.
Hallo, ok, die Wirbelsturmgeschichte ist eine sehr gute Analogie. Ich formuliere meine Frage anders. Ich bringe eine Ladung von der Unendlichkeit in die Nähe von Punkt A. Welche Energie muss ich dafür aufwenden und warum, wenn die Angabe eines Potentials nicht möglich ist? Anders gefragt, wie sieht das elektrische Feld um die Leiterschleife aus. Oder versagt auch das Konzept vom E-Feld? viele Grüße André
Andre schrieb: > Die einzige > Maxwell Gleichung, die wir hier brauchen ist Faraday's: > > Integral (B dl) = - dPhi/dt. > > Allerdings hilft das bei der Frage überhaupt nicht weiter. Das hilft nicht weiter, da Du sie falsch geschrieben hast. Auf der linken Seite muss Integral (E dl) stehen. Und dann ist es doch klar, oder?
lalala schrieb: > Integral (E dl) stehen. Und dann ist es doch klar, oder? Wenn das so wäre, würde er diese Frage hier nicht stellen. ;) Andre schrieb: > Anders gefragt, wie sieht das elektrische > Feld um die Leiterschleife aus. Oder versagt auch das Konzept vom > E-Feld? Ein E-Feld ist vorhanden. Ich glaube, Du lernst mehr, wenn Du Dir mal ein Grundlagenbuch zu diesem Thema reinziehst (keine Ahnung, ob es dazu gute youtube-Videos gibt, ich stamme noch aus der Bücher-Ära), statt hier zu diskutieren (womit ich nicht sage, dass Du letzteres nicht tun sollst, ich halte das nur für effektiver).
Andre schrieb: > Hi, > > es gibt keine "virtuelle" Spannungsquelle. Man kann auch keine > einzeichnen. Es handelt sich um Induktion. Kirchoff gilt hier nicht. Es > gibt keine virtuelle Spannungsquelle. Eine Spannungsquelle bringt ein > zusätzliches E-Feld ein, dass nicht existiert. > > viele Grüße > Andre Ist deine Antwort falsch!
Hi, ok, nenn mir bitte ein Grundlagenbuch, dass das Thema adressiert. Ich kenne und finde kein's. Auch in den Skripten von den Hochschulen, die Feldtheorie diskutieren, steht nichts zu weiterführenden Fragen bzw. wird mein Thema mit 2 Widerständen gar nicht erst gelehrt. Stattdessen nur einfach Leiterschleifen. Da kommen solche Fragen gar nicht vor. Ich würde mich aber sehr freuen wenn du mir die dich einfache Frage beantworten würdest. viele Grüße André
Andre schrieb: > Hallo, > > ok, die Wirbelsturmgeschichte ist eine sehr gute Analogie. Ich > formuliere meine Frage anders. Ich bringe eine Ladung von der > Unendlichkeit in die Nähe von Punkt A. > > Welche Energie muss ich dafür aufwenden und warum, wenn die Angabe eines > Potentials nicht möglich ist? Anders gefragt, wie sieht das elektrische > Feld um die Leiterschleife aus. Oder versagt auch das Konzept vom > E-Feld? > > viele Grüße > André Die Energie die du benötigst hängt vom Weg ab. Die Frage "Welche Energie muss ich dafür aufwenden" macht ohne die Angabe welchen Weg deine Ladung geht keinen Sinn. Je nach eingeschlagenem Weg ist die benötigte Energie eine andere.
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Hi, ok, angehängt ist die Skizze mit dem Weg der Ladung. Die Leiterschleife soll in ihren Dimensionen genauso vorliegen, wie dargestellt. Sie soll bis zum Abstand Punkt P bewegt werden. Sagen wir in 15 mm Abstand zu Punkt P. Die Bewegungsrichtung ist die ganze Zeit exakt rechtwinklig zum Leiterstück, in dem sich Punkt A befindet. Wie groß ist die aufzuwendende Energie? viele Grüße André
Andre schrieb: > ok, nenn mir bitte ein Grundlagenbuch, dass das Thema adressiert. Was ist Dein Hintergrund? Bist Du Student? (Scheint so, denn Du schreibst von Skripten.) Wenn ja: welches Fach? Elektrotechnik? Wir (E-Technik Studenten 1985 bis ...) fanden damals den Titel folgenden Titel recht hilfreich: "Rotation, Divergenz und das Drumherum Eine Einführung in die elektromagnetische Feldtheorie" Autoren: Strassacker, Gotlieb https://www.springer.com/de/book/9783519201014 Als physikalisch Grundlage, in der auch die verbale Diskussion des Stoffes nicht hinter den mathematischen Betrachtungen zurückbleibt, finde ich persönlich folgendes Physik-Grundlagenwerk sehr empfehlenswert: "Feynman Vorlesungen über Physik" (Sind 3 Bände, Band 2 behandelt u.a. Elektromagnetismus). Das Ding ist dick (aber wenn Du es gerne ausführlich hast, ist das für Dich richtig) und teuer, sollte aber in jeder Uni-Bibliothek zu finden sein. Wenn Du vom Niveau her niedriger ansetzen möchtest, sind Schulbücher empfehlenswert. Mein Leistungskurs Physik (Abi 1984) hatte den Höfling (ist auch mehrbändig, ich glaube auch hier wäre Band 2 der richtige). Der erschien mir damals recht langatmig aber rückwirkend betrachtet recht gründlich. Ob Dir davon etwas gefällt und wenn ja, was, das hängt von Deinen Voraussetzungen und Deinem Geschmack ab.
Macht man solche Zeichnungen auch dreidimensional... Lerne erst einmal dein Anliegen sauber dar zu stellen.
Deswegen schrieb: > Andre schrieb: >> Hi, >> >> es gibt keine "virtuelle" Spannungsquelle. Man kann auch keine >> einzeichnen. Es handelt sich um Induktion. Kirchoff gilt hier nicht. Es >> gibt keine virtuelle Spannungsquelle. Eine Spannungsquelle bringt ein >> zusätzliches E-Feld ein, dass nicht existiert. >> >> viele Grüße >> Andre > > Ist deine Antwort falsch! Hallo Herr Deswegen, wessen antwort ist 'deswegen' Deiner Meinung nach falsch? Meine, die da lautete 'es sei ein E-Feld vorhanden'? Wenn ja: warum? Alleine schon weil E in der Formel für die Induktion vorkommt, ist es vorhanden. (Von einem statischen E-Feld schrieb ich nichts.)
Deswegen schrieb: > Wirst Du richtig Chris herum liegen. Deswegen schrieb: > Deswegen schrieb: >> Wirst Du richtig herum liegen. Deswegen vergeben Du mir must, da verstehe ich das nicht. ;) Die Macht sei mit Dir, häppie wiekänd!
Hey Danke M.A.S!!!, gute Empfehlung. In physics, it's concepts what matters. Kennt du diesen Satz? Dann verstehen wir uns :-) Ich habe E-Technik studiert und arbeite schon ein paar Jahre. Wollte eigentlich nur den Gert Hagmann durchrechnen. Aber das Anwenden von mathematischen Konzepten wurde langweilig und beim Wiederholen der Theorie bin ich über eine großartige Vorlesungsreihe auf Fragen gekommen, die der Intuition widersprechen. Das will ich konzeptuell ergründen. Ich mache gerade ein paar Versuche zur relativitischen Elektrodynamik, will mich aber nicht tiefer mit der Lorentztransformation befassen. Es kommt bald das nächste Thema. Eigentlich war es gar nicht geplant, so tief in Elektrodynamik einzusteigen, aber es ist noch zu faszinierend um damit aufzuhören. viele Grüße André
Andre schrieb: > ok, die Wirbelsturmgeschichte ist eine sehr gute Analogie. Danke für die Blumen. > Ich formuliere meine Frage anders. Ich bringe eine Ladung > von der Unendlichkeit in die Nähe von Punkt A. > > Welche Energie muss ich dafür aufwenden Naja, das hängt i.Allg. eben vom gewählten Weg ab. Kombiniere gedanklich den Wirbelsturm mit dem Fichtelberg. Wenn wir den einfachen Fall annehmen, dass das Zentrum des Wirbelsturmes genau über dem Gipfel ist, dann hängt die aufzuwendende Energie offensichtlich davon ab, ob Du den Berg in einer linksgängigen oder einer rechtsgängigen Spirale besteigst: Im einen Fall bläst der Wind von hinten und hilft Dir, im anderen von vorn und hindert Dich zusätzlich. Anders formuliert: Die Energie hängt vom Weg ab -- und das ist ja auch der zentrale Grund, warum man kein Potenzial angeben kann. > und warum, wenn die Angabe eines Potentials nicht möglich > ist? > Anders gefragt, wie sieht das elektrische Feld um die > Leiterschleife aus. Es ist (auch) ein Wirbelfeld, d.h. es besteht aus geschlossenen Feldlinien, die (unter anderem) in der Zeichenebene die Leiterschleife (nicht den Leiter!) umlaufen. Das "auch" bezieht sich darauf, dass prinzipiell neben dem elektrischen Wirbelfeld auch noch ein Quellenfeld vorhanden sein kann, für das sich natürlich ein Potenzial angeben lässt -- nur für das Gesamtfeld eben nicht. Im Beispiel "Fichtelberg mit Wirbelsturm" sind diese zwei Komponenten vorhanden - das Gravitationsfeld und die Kraft des Wirbelsturmes. > Oder versagt auch das Konzept vom E-Feld? Nein. Das Problem liegt nur darin, dass man sich i.d.R. ohne spezielles Training ein elektrisches Wirbelfeld nicht vorstellen kann :) Das tritt m.W. nur im Kontext variabler Magnetfelder auf; "normale" elektrische Felder sind Quellenfelder.
Hallo Andre, > ok, nenn mir bitte ein Grundlagenbuch, dass das Thema adressiert. Ich > kenne und finde kein's. Auch in den Skripten von den Hochschulen, die > Feldtheorie diskutieren, steht nichts zu weiterführenden Fragen bzw. > wird mein Thema mit 2 Widerständen gar nicht erst gelehrt. [...] in Walter Lewins Vorlesung ueber nicht-konservative Felder kommt genau Deine originale Fragestellung (mit Experiment) vor: https://www.youtube.com/watch?v=nGQbA2jwkWI (ab Minute 35)
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Vielleicht können angefügte Bilder einen Beitrag zur Lösung liefern. 1) Eine geöffnete Leiterschleife umschliesst ein sich änderndes magn. Feld. Klassische Berechnung der Induktionsspannung 2) Eine kurzgeschlossene Leiterschleife umschliesst ein sich änderndes magn. Feld. Es fliesst ein Strom, welcher gross genug ist, um das ändernde magn. Feld zu kompensieren. 3) Ein Widerstand 1 kOhm belastet die Leiterschleife, welche ein sich änderndes magn. Feld umschliesst. Ein Teil des sich ändernden magn. Feldes wird durch den Strom kompensiert. Die verbleibende magn. Feldänderung bewirkt die Induktionsspannung am Widerstand. 4) Zwei nebeneinander liegende, serielle Widerstände 900 Ohm und 100 Ohm belasten die Leiterschleife, welche ein sich änderndes magn. Feld umschliesst. Spezialfall von 3) 5) Zwei gegenüberliegende liegende, serielle Widerstände 900 Ohm und 100 Ohm belasten die Leiterschleife, welche ein sich änderndes magn. Feld umschliesst. Spezialfall von 3) Fazit: Eigentlich sollte uns schon der Fall 1) irritieren. Zwischen den offenen Anschlüssen kann eine Spannung gemessen werden. Obwohl ein idealer Leiter die beiden Anschlüsse verbindet.
Andre schrieb: >Allerdings fällt es mir schwer einzusehen, dass ich von einem Punkt ein >Potential von 900 mV und auf einem anderen Weg ein Potential von -100 mV >überwinden muss. Du must dir vorstellen, daß die beiden Verbindungsleitungen zwischen den Widerständen je eine Spannungsquelle ist, mit gleich hoher Spannung, wenn sie gleichlang sind. Also je 0.5V.
Harlekin schrieb: > Fazit: Eigentlich sollte uns schon der Fall 1) irritieren. Zwischen den > offenen Anschlüssen kann eine Spannung gemessen werden. Obwohl ein > idealer Leiter die beiden Anschlüsse verbindet. Der Schlüssel dazu ist die Lorentzkraft, welche die Ladungsträger an ein Leitungsende drückt und somit eine Potentialdifferenz zwischen den beiden Leitungsenden erzeugt. Erster Abschnitt von: https://de.wikipedia.org/wiki/Lorentzkraft Sowie das Kapitel: https://de.wikipedia.org/wiki/Lorentzkraft#Elektromagnetische_Induktion Weiter interessant ist: https://de.wikipedia.org/wiki/Lorentzkraft#Lenzsche_Regel
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