Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Dr. Lewin (MIT) vs. ElectroBOOM (YouTube): "Kirchhoff's loop rule is for the birds"


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von Bernd K. (prof7bit)


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Habt ihr den Streit (nein, Drama trifft es besser!) mitbekommen der 
zwischen Dr. Walter Lewin vom MIT und unserem allseits beliebten 
Elektro-Entertainer ElectroBOOM entbrannt ist?

Dr. Lewin behauptet das zweite Kirchhoffsche Gesetz funktioniert nicht 
mehr sobald magnetische Wechselfelder involviert sind.

Ich hab meine Meinung dazu, und ich tendiere stark dazu mich auf die 
Seite von Kirchhoff zu schlagen. Lewin mag ein brillianter Theoretiker 
sein, aber mangels praktischer Erfahrung versteigt er sich in 
fehlerhafte Interpretationen seines eigenen Versuchsaufbaus wie zum 
Beispiel "Two voltmeters connected to the same two points", 
offensichtlich hat er in unzulässiger Weise alle gekoppelten 
Induktivitäten in deren Zuleitung unterschlagen und auch die 
Induktivitäten in der Schleife! Er malt Knoten hin wo sich in der 
Realität noch Impedanzen befinden. Da der Schaltplan nun nicht mehr die 
Realtät abbildet kommt er zu völlig absurden Ergebnissen wenn er 
versucht Kirchhoff anzuwenden und kommt zum Schluß das Kirchhoff nicht 
mehr gilt! Alle die Kirchhoff's Maschenregel verteidigen bezeichnet er 
als "Flat Earthers".

Ich glaube aber er wirft mit Steinen im Glashaus. Das ganze hat 
Crackpot-Qualitäten. Offenbar ist nichtmal der Lehrkörper am MIT davor 
gefeit.

ElectroBOOM's Interpretation:

https://www.youtube.com/watch?v=0TTEFF0D8SA

Lewin's Videos:

https://www.youtube.com/watch?v=nGQbA2jwkWI (die SUPER DEMO kommt ganz 
am Ende der Vorlesung)
https://www.youtube.com/watch?v=LzT_YZ0xCFY
https://www.youtube.com/watch?v=wz_GqO-Urk4
https://www.youtube.com/watch?v=f3-SfzepuPs

von Toni Tester (Gast)


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Noch nie zuvor davon gehört - aber offenbar herrscht auch am MIT ganz 
böser Fachkräftemangel - und/oder die "hohe Qualität", für das die Marke 
"MIT" mal stand, ist auch endgültig ein Ding der Vergangenheit, und man 
ist im postfaktischen, geisteswissenschaftlichen Zeitalter angelangt.

Frage: Gibt es von diesem Dr. dazu ein "ordentliches", peer-reviewedes 
Paper?
Bin grad zu faul zum Suchen - nicht zuletzt, da es mich nun eigentlich 
so gar nicht interessiert, was dieser Dr. da absondert - blöde 
YouTube-Videos zu basteln und andere versucht zu diskreditieren, statt 
sich offen Argumenten hinsichtlich seines Experiments, Modells und 
seiner Schlussfolgerungen gegenüber zu zeigen zeugt alles andere als von 
einer guten wissenschaftlichen Praktik und Herangehensweise - im 
Gegenteil erinnert genau seine Arbeit an das typische 
"wissenschaftliche" Vorgehen der (intellektuelleren) Flacherdler.

Wennste Bock hast, kannste ihn ja mal bei seinem Arbeitgeber 
anschwärzen, da er auf Grund der Herausstellung seines Arbeitgebers 
durch seine extrem unwissenschaftliche, populistische Art und seine 
Ad-Hominem-Attacken den Ruf des MIT nachhaltig zu schädigen droht.

von Maxwell (Gast)


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Die Frage lässt sich leicht beantworten: Guckst du Maxwell-Gleichung 
Nummer 2, da steht rotE=-dB/dt (In differentieller Form). Anders gesagt: 
Das Integral einer geschlossenen Kurve (->Masche) ist - mit dem Satz von 
Gauss - offensichtlich nicht mehr Null im E-Feld, wenn sich die 
magentische Flussdichte ändert.
Heißt ja nicht umsonst auch Induktionsgesetz, denn wie soll sonst in 
einer geschlossenen Schleife eine Spannung induziert werden?

von Bernhard S. (gmb)


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Zitat Wikipedia

"Sie [die Maschenregel] gilt nur für den Fall, dass innerhalb der Masche 
keine Änderung des magnetischen Flusses erfolgt"

https://de.wikipedia.org/wiki/Kirchhoffsche_Regeln

Ich habe den Streit noch nicht mitbekommen, muss aber hier ...

>Dr. Lewin behauptet das zweite Kirchhoffsche Gesetz funktioniert nicht
>mehr sobald magnetische Wechselfelder involviert sind.

...diesem Menschen zustimmen.

: Bearbeitet durch User
von Bernd K. (prof7bit)


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Toni Tester schrieb:
> Wennste Bock hast, kannste ihn ja mal bei seinem Arbeitgeber
> anschwärzen,

Da ist er vor einiger Zeit rausgeflogen (aber wegen was anderem) wenn 
ich das richtig gelesen habe, das Vorlesungsvideo ist älter, die anderen 
wo er mit Haribo um den Hals rumhampelt sind aktuell. Ich nehme an 
aufgrund seines Alters hat die Geisteskraft nachgelassen.

von Maxwell (Gast)


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Maxwell schrieb:
> Guckst du Maxwell-Gleichung
> Nummer 2

Oder Nummer 3, die nummeriert jeder scheinbar anders.

von Paul (Gast)


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Bernd K. schrieb:
> allseits beliebten Elektro-Entertainer ElectroBOOM

Nimmt diesen Hampelmann irgendjemand auch nur ansatzweise ernst?

von . . (Gast)


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nein, nicht mal er selbst. ;) :p
1a Wissenschaftsentertainment :D

von Bernd K. (prof7bit)


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Bernhard S. schrieb:
> "Sie [die Maschenregel] gilt nur für den Fall, dass innerhalb der Masche
> keine Änderung des magnetischen Flusses erfolgt"

Was ist wenn man die räumlich ausgedehnten Drähte als gekoppelte 
Induktivitäten modelliert und die Verbindungen dazwischen dann wirklich 
nur noch Knoten ohne räumliche Ausdehnung sind? dann hat man wieder eine 
Masche ohne räumliche Ausdehnung und somit ohne Einfluß von Induktion 
auf die Masche ganz im Sinne von Kirchhoff und sämtliche Induktion und 
deren Effekte wurde in die entsprechenden Bauteile verlagert.

Insbesondere stolpere ich über seine Aussage "two voltmeters connected 
to the exact same points", ich bezweifle nicht was sie anzeigen, das ist 
unstrittig, aber IMHO sind die Voltmeter eben nicht so angeschlossen 
wie er es in seiner Skizze hingemalt hat sonst würden sie (per 
Definition!) die selbe Spannung messen, diese Aussage "same points" ist 
also Käse, sie haben gekoppelte Induktivitäten in ihren Zuleitungen und 
hängen somit nicht an den eingezeichneten Punkten, messen also 
mitnichten die Spannung zwischen genau diesen Punkten.

Eine Schaltung ändert nicht ihr Verhalten wenn ich im Schaltplan(!) die 
Leiterbahn anders verlege. Wenn die betreffende Leiterbahn in 
Wirklichkeit eine Induktivität ist die eine ganz erhebliche Rolle in der 
Funktion der Schaltung spielt dann male ich eine Induktivität in den 
Plan, in seinem Fall hätte er mindestens 6 gekoppelte Induktivitäten 
einzeichnen müssen! Und die Verbindungen die danach übrig bleiben sind 
dann wirklich nur noch Netzknoten ohne räumliche Ausdehnung. Ein 
Simulator oder ein Mensch mit Bleistift und Papier kann dann wieder 
schön die Maschenregel anwenden wenn er seine Gleichungssysteme löst, 
auch wenn es in der Praxis etwas knifflig wäre die Spannungen auch 
tatsächlich zu messen.

Er malt eine Verbindung zwischen zwei Bauteilen an die Tafel und 
behauptet das sei ein Kirchhoffscher Maschenknoten und der funktioniert 
nicht (oh Wunder), aber in Wirklichkeit ist es eine Induktivität und er 
braucht erheblich mehr Bauteile und Knoten um das mit Kirchhoff zu 
modellieren, und dann käme auch das richtige Ergebnis raus. Das ist der 
strittige Punkt!

Oder mit anderen Worten: Kirchhoffs Masche hat überhaupt keine räumliche 
Ausdehnung, sie ist nur ein mathematisches Konstrukt und kann somit auch 
nicht "innerhalb" (es gibt kein innerhalb) von einem magnetischen Fluss 
durchströmt werden! Jede räumliche Ausdehnung eines Leiters 
(Induktivität) muß durch ein entsprechendes Bauteil mit diesen 
Eigenschaften modelliert ẃerden und die resultierende Masche kollabiert 
dann zu einer Fläche von null und die wird nicht durchströmt!

: Bearbeitet durch User
von Tobias P. (hubertus)


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Ein anderer MIT Prof hat sich noch eingeschaltet und ein Paper verfasst, 
siehe Anhang.

In einem Video hat Lewin die beleidigte Leberwurst gespielt, weil, 
sinngemäss, "sich ein Typ, der nur einen Master in Elektrotechnik hat, 
meine Aussagen anzweifelt". Es ging also nie wirklich um die Sache, 
sondern nur darum, dass ein "dummer Ingenieur" den weisen Worten eines 
grossen Doktors widersprochen hat.

Eine ganz lustige Aussage von Lewin war (finde allerdings das Video 
nicht mehr), dass über einer Induktivität keine Spannung anliegen würde, 
da eine Induktivität eben nur ein Draht sei und damit einen Widerstand 
von 0 habe und somit auch keine Spannung anläge. Also irgendwie absurd.

von Bernhard S. (gmb)


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Bernd K. schrieb:
> Kirchhoffs Masche hat überhaupt keine räumliche Ausdehnung

Wenn ich genauer drüber nachdenke hast du eigentlich Recht und das 
klingt für mich vernünftiger als die Wikipedia - basierte Definition. 
Eine Verbindung im Schaltplan sollte keine Eigenschaften wie 
Induktivität oder induzierte Spannung haben.

Ich muss mir heute Abend Electroboom dazu anschauen, ich finde den immer 
ganz amüsant.

von Hmm (Gast)


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So ein Durchschnitts-Ami schaut alle 13 Minuten auf sein Smartphone (80 
Mal am Tag) - demnach müssen deren Gehirne sich in üblem Zustand 
befinden ...

von Strickchic (Gast)


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Tobias P. schrieb:
> Ein anderer MIT Prof hat sich noch eingeschaltet...

Das macht die Sache noch komplizierter, denn er hat ja dadurch eine 
weitere Masche erzeugt. Wenn es ihm andere Kollegen nachtun, dann hat 
man in kürzester Zeit einen kirchhoffschen Pullover.

von Volker B. (Firma: L-E-A) (vobs)


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Bernd K. schrieb:

> Dr. Lewin behauptet das zweite Kirchhoffsche Gesetz funktioniert nicht
> mehr sobald magnetische Wechselfelder involviert sind.

OMG, wann kommt denn der (selbsternannte) "Experte", der Kirchhoff 
anzweifelt, weil in seinem Versuchsaufbau Thermospannungen auftreten 
oder der piezoelektrische Effekt Spannungen in keramischen Kondensatoren 
erzeugt?

Genauso könnte man die kapazitiven Erdströme, die bei 
umrichtergespeisten Maschinen von der Wicklung in das Motorgehäuse 
fließen, als Verletzung von Kirchhoff postulieren...

Ich sage nur: Elfenbeinturm!

Grüßle
Volker

von Egon D. (egon_d)


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Volker B. schrieb:

> Genauso könnte man die kapazitiven Erdströme, die bei
> umrichtergespeisten Maschinen von der Wicklung in
> das Motorgehäuse fließen, als Verletzung von Kirchhoff
> postulieren...

Nun ja, genau das ist der didaktische Kunstgriff, den
z.B. K. Simonyi verwendet, um den Verschiebungsfluss
anschaulich zu motivieren: Er legt eine geschlossene
Hüllfläche um EINE Platte des Plattenkondensators und
fragt dann nach der Gültigkeit des Knotenpunktsatzes.


> Ich sage nur: Elfenbeinturm!

Eher: Betriebsblindheit.

Jedes vernünftige Lehrbuch, in dem Filtertheorie
besprochen wird, weist vorn darauf hin, dass die
Betrachtungen auf Minimalphasensysteme beschränkt
werden.
Weiter hinten wird dann geklagt, dass man beim
Filterentwurf ja leider immer einen Kompromiss
zwischen Amplituden- und Phasengang schließen muss.
Dass das KEINESWEGS ein Naturgesetz ist, sondern NUR
daher rührt, dass man sich von vornherein auf solche
Systeme festgelegt hat, ist aus dem Blickfeld geraten.

Ich kenne EINE EINZIGE Monographie, die den allgemeinen
Fall behandelt.

von Michael L. (Gast)


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Hallo,

> Habt ihr den Streit (nein, Drama trifft es besser!) mitbekommen der
> zwischen Dr. Walter Lewin vom MIT und unserem allseits beliebten
> Elektro-Entertainer ElectroBOOM entbrannt ist?
>
> Dr. Lewin behauptet das zweite Kirchhoffsche Gesetz funktioniert nicht
> mehr sobald magnetische Wechselfelder involviert sind.

Da hat Professor Lewin zweifelsohne Recht. So funktionieren nun mal das 
Induktionsgesetz und elektrische Wirbelfelder:

Links steht die Summe aller Spannungen einmal im Kreis herum, also 
gewissermaßen das "Spannungsungleichgewicht":
und rechts steht, wie groß dieses Ungleichgewicht ist:

Der Vorgang ist, nebenbei gesagt, sehr intuitiv:
- Ungleichgewicht erzeugt Veränderung
- Gleichgewicht bewirkt Unveränderlichkeit.


An einer hochfrequent betriebenen Spule lässt sich der Zusammenhang 
besonders leicht erklären:
- zwischen den Klemmen (in der Luftstrecke) existiert ein E-Feld; über 
diese Strecke lässt sich also eine "Spannung" integrieren
- zwischen den Klemmen (englang der Drähte) existiert entsprechend dem 
Ohm'schen Gesetz aufgrund des geringen Widerstands und der geringen 
Stromstärke praktisch kein E-Feld; über diese Strecke lässt sich also 
keine "Spannung" integrieren.

In meinem Schulunterricht zeige ich das Spannungsungleichgewicht 
normalerweise an einem einfachen Stromkreis mit zwei verschieden großen 
Widerständen, wobei der Strom durch einen bewegten Permanentmagneten 
angetrieben wird.

Die Spannungen lassen sich leicht mit einem Zero-Drift-Amplifier um 
einen Faktor von 400...1000 verstärken und dann am Oszilloskop anzeigen.



Viele Grüße
Michael

von Kalle (Gast)


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Tobias P. schrieb:
> In einem Video hat Lewin die beleidigte Leberwurst gespielt, weil,
> sinngemäss, "sich ein Typ, der nur einen Master in Elektrotechnik hat,
> meine Aussagen anzweifelt". Es ging also nie wirklich um die Sache,
> sondern nur darum, dass ein "dummer Ingenieur" den weisen Worten eines
> grossen Doktors widersprochen hat.

Es ging einfach darum, dass Elektroboom Unrecht hat und offensichtlich 
(trotz seines Masters) über den Spannungsteiler hinaus auch kein Wissen 
der theoretischen Elektrotechnik besitzt. Das deutsche Äquivalent wäre 
wohl der FH-Absolvent, der versucht, mit Promovierten eine Diskussion zu 
führen.

von Dumdi D. (dumdidum)


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Egon D. schrieb:
> Ich kenne EINE EINZIGE Monographie, die den allgemeinen Fall behandelt.

Verrätst Du mir welche?

von Manche sind halt dümmer als früher (Gast)


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Wenn ich mich Recht erinnere wurde im Studium das Kirchhofsgesetz 
spasseshalber aus den Maxwell Gleichung abgeleitet in dem das DGL-System 
durch einige Randbedingungen vereinfacht wurde (?quasistationäre 
Lösung?).
Eine dieser Randbedingungen betraf wohl die magnetischen Felder und 
Kirchhoff beobachtete seine Stromkreise ohnehin Abstrahlungsfrei.
Die Abstrahlung v. EM-Wellen entdeckte erst ein gewisser Heinrich Hertz 
einige Jahrzehnte nach Kirchhof. Damals konnte man sich nicht mal eben 
einen Generator im kHz Bereich von C****d liefern lassen.

von Tobias P. (hubertus)


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Kalle schrieb:
> Das deutsche Äquivalent wäre wohl der FH-Absolvent, der versucht, mit
> Promovierten eine Diskussion zu führen.

klar ? du bist einer der ganz schlauen, was?

von Wühlhase (Gast)


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Ohne mich mit dem Dr. und den Videos befasst zu haben (das hole ich 
heute abend nach):
Dafür, daß Kirchhoff angeblich Bullshit ist, sind wir damit insgesamt 
ziemlich weit damit gekommen.

Und das ausnahmslos jedes klassische physikalische Naturgesetz meist nur 
einen einzigen Zusammenhang beschreibt und damit nur unter radikalen 
Vereinfachungen und Unschärfen (die in der Natur praktisch nie 
vorkommen) so angewandt werden kann, wird ein MIT-Wissenschaftler 
sicherlich wissen.
Und das Schaltpläne keinesfalls die physikalische Realität beschreiben, 
sondern vielmehr eine grobe Annäherung der tatsächlichen Gegebenheiten 
sind, ebenfalls.

Kleiner Nachtrag:
Der Wikipediaartikel über ihn sieht eigentich erstmal recht 
beeindruckend aus. Ich glaub ich werd mir das wirklich erstmal ansehen, 
was er da meint (oder ob irgendetwas Wichtiges, was er sagte, vergessen 
wurde mitzuliefern und seine Aussage nur grob verfälscht wiedergegeben 
wurde).
https://en.wikipedia.org/wiki/Walter_Lewin

von Volker S. (vloki)


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Wühlhase schrieb:
> sondern vielmehr eine grobe Annäherung...

Mit "groben Annäherungen" scheint sich der Dr. wohl auch befasst zu 
haben...

von Michael L. (Gast)


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Hallo,

> Oder mit anderen Worten: Kirchhoffs Masche hat überhaupt keine räumliche
> Ausdehnung, sie ist nur ein mathematisches Konstrukt und kann somit auch
> nicht "innerhalb" (es gibt kein innerhalb) von einem magnetischen Fluss
> durchströmt werden!
Genau. Und aus diesem Grund eignet sich die Maschengleichung nicht dazu, 
Aussagen über Stromkreise zu treffen, bei denen Flussdichteänderungen 
relevant sind.


Viele Grüße
Michael

von Bernd K. (prof7bit)


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Michael L. schrieb:
> Hallo,
>
>> Oder mit anderen Worten: Kirchhoffs Masche hat überhaupt keine räumliche
>> Ausdehnung, sie ist nur ein mathematisches Konstrukt und kann somit auch
>> nicht "innerhalb" (es gibt kein innerhalb) von einem magnetischen Fluss
>> durchströmt werden!
> Genau. Und aus diesem Grund eignet sich die Maschengleichung nicht dazu,
> Aussagen über Stromkreise zu treffen, bei denen Flussdichteänderungen
> relevant sind.

Doch. Du verlagerst nur Deine Flußdichteänderung in ein Bauteil mit 2 
Anschlüssen und betrachtest das von außen. Schon gehts wieder.

von Maxwell (Gast)


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Bernd K. schrieb:
> och. Du verlagerst nur Deine Flußdichteänderung in ein Bauteil mit 2
> Anschlüssen und betrachtest das von außen. Schon gehts wieder.

Das entspricht dann aber nicht unbedingt der physikalischen Realität, wo 
sich magnetische Felder nicht abschirmen lassen (außer mit 
supraleitenden geschlossenen Flächen), und daher unbegrenzte Ausdehnung 
haben... Es funktioniert ja aber natürlich, weil die Induktivität eben 
über die induzierte Spannung definiert ist, und man sie daher so wählen 
kann, dass der Induktionsterm genau der physikalischen Abweichung 
entspricht. Potentiell dürfte es aber kompliziert werden, wenn man ein 
verflochtenes Netzwerk von realen Leiterschleifen hat, und inhomogene 
Felder, dann wird man vermutlich ein recht komplexe Netzwerk von idealen 
Spulen benötigen, damit die Kirchhoff-Regel so gültig bleibt.

Nebenbei gilt die Knotenregel auch nur dann, wenn man davon ausgeht, 
dass ein Knoten seine Ladungsdichte nicht ändern kann (siehe 
Kontinuitätsgleichung). Auch hier ergibt sich ein Widerspruch zwischen 
physikalischer Realität und idealisiertem Schema, was sich aber durch 
Einführung von Kapazitäten im Schaltplan beheben lässt...

von Bernd K. (prof7bit)


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Maxwell schrieb:
> Das entspricht dann aber nicht unbedingt der physikalischen Realität,

Um die Realität abzubilden hat man auch noch Spulen und Kondensatoren 
die man in seinen Schaltplan an gegebener Stelle einfügen kann (muss). 
Wenn man diese ganzen parasitären Elemente alle noch mit einfügt dann 
erhält man einen Schaltplan ohne räumliche Ausdehnung bei dem jede 
Verbindung wirklich nur noch ein Knoten mit Ausdehnung 0 ist und 
Kirchhoff wird wie gewohnt funktionieren.

Die Verbindungen zwischen den Widerständen im strittigen Schaltplan sind 
keine Knoten! Sie sind im Versuchsaufbau absichtlich als Spule 
konzipiert (Hauptzweck des Versuches) aber nicht als solche im 
Schaltplan eingetragen! Man kann nicht etwas als Knoten bezeichnen was 
in Wirklichkeit gar kein Knoten ist (also den komplett falschen 
Schaltplan hinmalen) und sich dann beschweren daß der Schaltplan was 
anderes vorhersagt als die Realität.

Warum funktioniert sowas wie SPICE (welches allein auf Kirchhoff 
basiert und auf sonst nichts)? Weil die Netzliste keine räumliche 
Ausdehnung hat und alle derartigen Effekte in spezielle Bauteile (Spulen 
und Kondensatoren) ausgelagert werden und übrig bleibt eine Netzliste 
mit Kirchhoffschen Knoten und Maschen ohne jegliche geometrische 
Dimension.

: Bearbeitet durch User
von Tobias P. (hubertus)


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Bernd K. schrieb:
> Um die Realität abzubilden hat man auch noch Spulen und Kondensatoren
> die man in seinen Schaltplan an gegebener Stelle einfügen kann (muss).
> Wenn man diese ganzen parasitären Elemente alle noch mit einfügt dann
> erhält man einen Schaltplan ohne räumliche Ausdehnung bei dem jede
> Verbindung wirklich nur noch ein Knoten mit Ausdehnung 0 ist und
> Kirchhoff wird wie gewohnt funktionieren.

genau. Bei HF-Schaltungen muss man ja die Leitungen oft sogar 
einzeichnen, wie z.B. hier:

https://www.semanticscholar.org/paper/A-2.62-GHz-class-F-power-amplifier-with-and-line-Mohammed-Hussaini/97f96504aa8e143395dfe86ff750485d1fc688c5/figure/3

eben weil sie eine gewisse Ausdehnung haben, die für die Funktion 
relevant ist.

(Beispiel einfach wahllos aus Google Bildersuche herausgegriffen).

: Bearbeitet durch User
von Wühlhase (Gast)


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Bernd K. schrieb:
> Um die Realität abzubilden hat man auch noch Spulen und Kondensatoren
> die man in seinen Schaltplan an gegebener Stelle einfügen kann (muss).
Und Stromquellen. Und Spannungsquellen. Letztere hat der gute Mann in 
seinem Schaltplan vergessen.

Ich hab mir das Video von diesem Herrn Doktor jetzt auch mal angesehen 
(nur die ersten acht Minuten, die waren schon voll genug mit Tiraden, 
ich denke sein Punkt ist auch so klar). Zwei Spannungsquellen (je eine 
zwischen A1 und A2 und D1 und D2) einfügen, die jeweils der halben 
induzierten Spannung entsprechen, dann stimmt Kirchhoff wieder.

Im Großen und Ganzen zeichnet (eher malt) der Typ einen Schaltplan, 
interpretiert Gegebenheiten hinein die der Plan nicht hergibt und nimmt 
das als Beweis, das sich alle Physiker und Ingenieure der letzen >150 
Jahre geirrt haben. Physiklehrer putzt er besonders runter.

Sein Fehler mit den Punktpaaren A1/D1 und A2/D2 wird so richtig bitter, 
wenn er erklärt, daß er auf beiden Seiten eine andere Spannung messen 
würde. Obwohl sein Voltmeter auf jeder Seite ja am gleichen Knoten 
hängen würde.

Normalerweise würde ich sagen, der Typ hat von Elektrotechnik schlicht 
keine Ahnung. Daß ich sowas jemals von einem MIT-Professor sagen würde, 
hätte ich aber nicht gedacht.

Was mir allerdings wirklih Angst macht, sind die Kommentare unten 
drunter. Lauter Zeug wie "Vielen Dank für die Erklärung, jetzt verstehe 
ich Physik so gut, ...". Das ist beängstigend.


Nachschlag:
Ich hab mir auch mal das Statement von ElectroBOOM angesehen. Genauso 
hab ich mir das auch gedacht.
Mir gefällt auch sein Ansatz, sich zuerst in Frage zu stellen. Das Zitat 
von Hawking merk ich mir.

von Kalle (Gast)


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Wühlhase schrieb:
> Sein Fehler mit den Punktpaaren A1/D1 und A2/D2 wird so richtig bitter,
> wenn er erklärt, daß er auf beiden Seiten eine andere Spannung messen
> würde. Obwohl sein Voltmeter auf jeder Seite ja am gleichen Knoten
> hängen würde.

Ganz schön mutig, hier in fünf Absätzen die Erklärungen von Lewin 
abzuhandeln, wenn man offensichtlich nicht einmal die Grundsätze 
versteht.

von Wühlhase (Gast)


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Dann wirst du mir ja sicherlich gleich erklären können was ich nicht 
verstanden habe, und wo der Lewin richtig liegt.
Ich lerne ja gerne dazu. :)

von Wühlhase (Gast)


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Nachschlag:
Sorry Kalle, vergiss meinen Post, ich nehm alles zurück.

Mit Intelligenztrollen zu schreiben ist nutzlos.

von Egon D. (egon_d)


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Dumdi D. schrieb:

> Egon D. schrieb:
>> Ich kenne EINE EINZIGE Monographie, die den
>> allgemeinen Fall behandelt.
>
> Verrätst Du mir welche?

Klar:
Hans Frühauf, Erich Trzeba: Synthese und Analyse
linearer Hochfrequenzschaltungen. Geest&Portig K.G.,
Leipzig, 1964

von Ufgrutz (Gast)


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Kalle schrieb:
> Ganz schön mutig, hier in fünf Absätzen die Erklärungen von Lewin
> abzuhandeln, wenn man offensichtlich nicht einmal die Grundsätze
> versteht.

In der Tat.

Wühlhase schrieb:
> Was mir allerdings wirklih Angst macht, sind die Kommentare unten
> drunter. Lauter Zeug wie "Vielen Dank für die Erklärung, jetzt verstehe
> ich Physik so gut, ...". Das ist beängstigend.

Weil sie es im Gegensatz zu dir verstanden haben. Ich frage mich 
ernsthaft wieso es hier überhaupt Diskussionsstoff gibt. Maxwell sagt 
eigentlich alles und selbstverständlich hat Lewin recht. Klar kann man 
sich natürlich in jede Leiterschleife irgendwelche erfundenen 
Transformatoren hineinzeichnen....das ist dann aber leider schlicht 
falsch.

Spannung ist definiert als Linienintegral über das E-Feld. Und allgemein 
ist ein Linienintegral eben vom Weg abhängig. Es macht überhaupt keinen 
Sinn von einer Spannung zwischen zwei Punkten zu sprechen da eine solche 
(eindeutige) physikalische Grösse schlicht nicht existiert - es sei denn 
man hat (und das ist in viele technischen Anwendungen eben der Fall) ein 
wirbelfreies E-Feld vor sich. Sollte eigentlich jeder ernstzunehmende 
Elektroingenieur gelernt haben.

Ich kenne das Problem eher daher, dass Leute versuchen die parasitären 
Induktivitäten von Leiterbahnen, Shunts o.Ä. zu berechnen/in Schaltungen 
einzuzeichnen. Das führt immer wieder Mal zu komischen Vorstellungen aus 
einem ähnlichen (eigentlich dem selben) Grund: Induktivität ist nur für 
geschlossene Leiterschleifen definiert. Es macht z.B. keinen Sinn die 
Induktivität eines einzelnen Drahtes (oder einer Leiterbahn) zu 
bestimmen wenn man nicht weiss wie der Rückleiter verläuft.

von Egon D. (egon_d)


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Ufgrutz schrieb:

> Klar kann man sich natürlich in jede Leiterschleife
> irgendwelche erfundenen Transformatoren hineinzeichnen....
> das ist dann aber leider schlicht falsch.

Durchaus nicht.

Zweipolnetzwerke sind gewichtete Graphen; die Kanten-
gewichte sind die Zweigimpedanzen.

Diese Graphen kennen weder "Entfernungen" noch
irgendwelche elektrischen oder magnetischen
"Feldstärken", sondern nur Ströme und Spannungen.
Das ist laut Definition so.

Und natürlich kann man parasitäre Effekte durch
Hinzunahme weiterer Schaltelemente modellieren,
das war schon zu Feldtkellers Zeiten bekannt.

von Kalle (Gast)


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Egon D. schrieb:
> Diese Graphen kennen weder "Entfernungen" noch
> irgendwelche elektrischen oder magnetischen
> "Feldstärken", sondern nur Ströme und Spannungen.
> Das ist laut Definition so.

Und sie kennen eben auch keine Richtung wie das ein Wegintegral tut. Man 
kann alles mögliche umdefinieren und modellieren, Fakt bleibt aber, dass 
man im Wechselfeld keinen Maschenumlauf definieren kann.

Langsam glaube ich doch wieder an den Fachkräftemangel

von Wühlhase (Gast)


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Ufgrutz schrieb:
> Weil sie es im Gegensatz zu dir verstanden haben. Ich frage mich
> ernsthaft wieso es hier überhaupt Diskussionsstoff gibt. Maxwell sagt
> eigentlich alles und selbstverständlich hat Lewin recht.
Ich fang mal hier an: Kirchhoff hat diese Regeln 1845 entdeckt. Dr. 
Lewin hat diesen Mist irgendwann anfang der 90er oder so erstmals 
postuliert. Jetzt haben sich also alle Physiker und Ingneieure seit 150 
Jahren völlig geirrt, sodaß die Maschenregel heute immer noch ihre 
Anwendung findet, dB/dt!=0 hin oder her? Ich halte das doch für etwas 
sehr vermessen und es hätte sich mittlerweilse schon weiter 
herumgesprochen.

Man kann ein Modell selbstverständlich so weit vereinfachen wie es einem 
beliebt und sinnvoll erscheint. Das ändert allerdings nichts daran, daß 
es trotzdem in sich schlüssig sein muß. Und schon an diesem Punkt 
scheitert Dr. Lewins Ausführung. Man kann nicht einfach zwei Widerstände 
verschalten und definieren daß ein Strom fließen möge, ohne die Quelle 
mitzumodelieren (diesen Fehler hat EB in seiner Ausführung korrigiert). 
Und daran ändert auch der Kringel in der Mitte der Masche nichts.
Dr. Lewin hat dort ein Perpetuum Mobile modelliert, wie soll das 
funktionieren?

Da EB seine Ausführungen auch im praktischen Experiment nachgewiesen 
hat, einschließlich des nachgestellten Fehlers von Dr. Lewin, frag ich 
mich auch wo der Diskussionsstoff eigentlich herkommt.

von Bernd K. (prof7bit)


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Die Kirchhoff-Regel ist nicht über ein Integral über Leiterschleifen 
definiert sondern über diskrete Summen von Teilspannungen über diskrete 
Bauteile in einem Netz aus endlich vielen diskreten Bauteilen in dem 
keine räumliche Ausdehnung definiert ist weil das Netz nur ein Graph 
ist!

Ein Graph kann nicht von einem magnetischen Fluß durchströmt werden weil 
er überhaupt nicht im Raum existiert, er beschreibt nur die Reihenfolge 
und die Richtung in der die Bauteile zusammengeschaltet sind!

U1 + U2 + U3 = 0

Welche Fläche wird von dieser Gleichung umschlossen? Und in welcher 
Ebene? Wie kann ein Fluß hindurchgehen? Merkt ihr was?

Das ist euer Denkfehler.

: Bearbeitet durch User
von Linuxschlau (Gast)


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Bernd K. schrieb:
> Dr. Lewin behauptet das zweite Kirchhoffsche Gesetz funktioniert nicht
> mehr sobald magnetische Wechselfelder involviert sind.

Gab es nicht im Bundestag ein Mehrheitsentscheid damit dieses 
(Natur)Gesetz geändert wurde?*

*Siehe Windkraft Nord-Süd Bundestag

von Bernd K. (prof7bit)


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Derjenige der mich dauernd runtervoted sollte stattdessen mal lieber 
darlegen an welcher Stelle in einer Netzliste die räumliche Anordnung 
und Ausdehnung derselben definiert ist!

von Kalle (Gast)


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Bernd K. schrieb:
> Derjenige der mich dauernd runtervoted sollte stattdessen mal
> lieber darlegen an welcher Stelle in einer Netzliste die räumliche
> Anordnung und Ausdehnung derselben definiert ist!

Du diskutierst hier mit Menschen, die ernsthaft behaupten, Lewin hätte 
vor 30 Jahren die Maxwell-Gleichungen erfunden.

von Maik S. (Gast)


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Alleine der Ansatz ...

Kirchhoff hilft einem beim bestimmen in einem geschlossenen System indem 
die Effekte wie Induktion etc. zu vernachlässigen sind. Ich ziehe ja 
auch keine Verluste durch Wärmentwicklung ab.

von Max (Gast)


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Naja man könnte argumentieren, dass das Einfügen von diesen 
"künstlichen" Induktivitäten nur dazu dient, um mit der Theorie der 
Kirchhoff-Regeln und idealisierter Graphendarstellung noch Effekte zu 
erklären, die eigentlich aus der größeren Theorie (Maxwell-Gleichungen) 
folgen. Weil nämlich die Tatsache wieso man diese Induktivitäten 
einfügen muss, und wie groß diese sein müssen, lassen sich mit Kirchhoff 
eben nicht erklären, dazu braucht man die Maxwell-Gleichungen...

Das ist ähnliche wie die Bohrschen Postulate mit denen man versucht 
mithilfe klassischer Methoden wie Zentripetalkraft und Coloumb-Kraft die 
möglichen Atomenergien zu bestimmen, ohne jetzt die vollständige 
Quantenmechanische Beschreibung mit Schrödinger-DGL oder so zu brauchen.

Meist erhält man mit diesen "Krücken" korrekte Ergebnisse (bei den 
meisten elektronischen Schaltungen vermutlich immer), ab einem gewissen 
Punkt wird die Näherung aber entweder unvollständig (Skineffekt und 
dessen Abhängigkeit vom Magnetfeldern ist nur mit Maxwell erklärbar), 
oder die Näherung wird wahnsinnig kompliziert (große Spulennetzwerke um 
inhomogene Magnetfelder in vermaschten Netzwerken abzubilden

von Ufgrutz (Gast)


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Wühlhase schrieb:
> Ich fang mal hier an: Kirchhoff hat diese Regeln 1845 entdeckt. Dr.
> Lewin hat diesen Mist irgendwann anfang der 90er oder so erstmals
> postuliert. Jetzt haben sich also alle Physiker und Ingneieure seit 150
> Jahren völlig geirrt, sodaß die Maschenregel heute immer noch ihre
> Anwendung findet, dB/dt!=0 hin oder her? Ich halte das doch für etwas
> sehr vermessen und es hätte sich mittlerweilse schon weiter
> herumgesprochen.

Kein Mensch hat irgendwo gesagt Lewin hätte das "entdeckt" oder 
postuliert. Diese Fakten sind klar seit es das faradayische 
Induktionsgesetz gibt und müssen nicht mehr "entdeckt" werden. Die 
einzigen die sich hier irren sind Leute hier in diesem Forum bei denen 
es offensichtlich an Grundlagen mangelt.

Wühlhase schrieb:
> Man kann nicht einfach zwei Widerstände
> verschalten und definieren daß ein Strom fließen möge, ohne die Quelle
> mitzumodelieren (diesen Fehler hat EB in seiner Ausführung korrigiert).
> Und daran ändert auch der Kringel in der Mitte der Masche nichts.
> Dr. Lewin hat dort ein Perpetuum Mobile modelliert, wie soll das
> funktionieren?

Was redest du? Wo hat Lewin ein Perpetuum Mobile postuliert?

Bernd K. schrieb:
> Die Kirchhoff-Regel ist nicht über ein Integral über Leiterschleifen
> definiert sondern über diskrete Summen von Teilspannungen über diskrete
> Bauteile in einem Netz aus endlich vielen diskreten Bauteilen in dem
> keine räumliche Ausdehnung definiert ist weil das Netz nur ein Graph
> ist!
>
> Ein Graph kann nicht von einem magnetischen Fluß durchströmt werden weil
> er überhaupt nicht im Raum existiert, er beschreibt nur die Reihenfolge
> und die Richtung in der die Bauteile zusammengeschaltet sind!
>
> U1 + U2 + U3 = 0

Ihr habt alle nicht begriffen, dass eure Probleme schon weit vorher 
anfangen. In den betrachteten Fällen existiert keine Spannung! Der 
Begriff "Spannung" ist in Fällen mit elektrischen Wirbelfeldern schlicht 
nicht definiert ohne den Integrationsweg anzugeben, eine solche 
physikalische Grösse kann für zwei Punkte nicht eindeutig angegeben 
werden. Das ist zur Betrachtung mittels Netzliste aber notwendig, 
ansonsten hat die Netzliste keinen Sinn. Eine Betrachtung mittels 
Netzliste benötigt zwingend eine eindeutige Spannungsdefinition. Also 
hört auf mit "räumlicher Ausdehnung" von Leiterschleifen (welche 
natürlich nicht existieren, eine Schaltung ist ja nur eine Abstraktion 
des physikalischen Aufbaus) und ähnlichem zu argumentieren, wenn die 
Probleme schon an der Existenz eines Schaltplans bzw. deren 
Grundvoraussetzungen scheitern.

von Wühlhase (Gast)


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Bernd K. schrieb:
> U1 + U2 + U3 = 0
>
> Welche Fläche wird von dieser Gleichung umschlossen? Und in welcher
> Ebene? Wie kann ein Fluß hindurchgehen?
Eben, und deswegen fehlt da in der Schaltung von Dr. Lewin eine (bzw. je 
nach Meßanordnung auch mehrere) Spannungsquelle(n). Ansonsten stimmt das 
Modell mit der Realität nicht mehr überein und dann sind Widersprüche 
nicht mehr zu vermeiden.


Ufgrutz schrieb:
> Was redest du? Wo hat Lewin ein Perpetuum Mobile postuliert?
Ich würde vorschlagen, du schaust dir das Video und die Erklärungen von 
Dr. Lewin einfach mal aelber an.

Wenn du einen Widerstand !=0Ω hast, und durch diesen Strom !=0A treibst, 
steht an diesem Widerstand eine Spannung !=0V an. Damit wird über diesem 
Widerstand auch eine Leistung =!0W umgesetzt, und die muß irgendwo 
herkommen. Möglicherweise interessiert die Leistung niemanden und redet 
deshalb nicht von ihr, aber das begründet längst noch keinen Widerspruch 
zu anderen Naturgesetzen, die mit dem Modell in direktem Zusammenhang 
stehen. Das ohmsche Gesetz und der Energieerhaltungssatz sind solche 
Gesetze.

Der gleiche Widerspruch würde auch auftreten, wenn man 
Induktivitäten/Kapazitäten an beliebiger Stelle in die Schaltung einfügt 
bzw. sehe ich nicht, wie man diesen Widerspruch damit auflösen könnte.

von Ufgrutz (Gast)


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Wühlhase schrieb:
> Wenn du einen Widerstand !=0Ω hast, und durch diesen Strom !=0A treibst,
> steht an diesem Widerstand eine Spannung !=0V an.

Und bereits das ist in Fällen mit Wirbelfeldern nicht mehr haltbar, ohne 
den Integrationsweg zu berücksichtigen. Wenn das E-Feld in deinem 
Widerstandsmaterial wirbelfrei ist, dann kannst du einen Integrationsweg 
durch das Widerstandsmaterial wählen (einen beliebigen) und wirst eine 
eindeutige Spannung erhalten (das ist das was du als Spannung kennst).
Selbst wenn das E-Feld im Widerstand selbst wirbelfrei ist bedeutet das 
nicht, dass du einen beliebigen Integrationsweg ausserhalb des 
Widerstands wählen kannst und dann den selben Spannungswert erhalten 
wirst - denn ausserhalb des Widerstands können ja elektrische 
Wirbelfelder existieren. Wenn du den Widerstand als Bauteil in eine 
Schaltung setzt hast du bereits eine Abstraktion gemacht und 
vorausgesetzt, dass eine eindeutige physikalische Grösse ("Spannung") 
existiert. Die gibt es aber nur in wirbelfreien E-Feldern.

Wühlhase schrieb:
> Damit wird über diesem
> Widerstand auch eine Leistung =!0W umgesetzt, und die muß irgendwo
> herkommen.

Logisch, die kommt aus dem externen Feld, das bestreitet ja niemand.

Wühlhase schrieb:
> Möglicherweise interessiert die Leistung niemanden und redet
> deshalb nicht von ihr, aber das begründet längst noch keinen Widerspruch
> zu anderen Naturgesetzen, die mit dem Modell in direktem Zusammenhang
> stehen. Das ohmsche Gesetz und der Energieerhaltungssatz sind solche
> Gesetze.

Die Energieerhaltung ist erfüllt. Das ohmsche Gesetz setzt wie die 
kirchhoffschen Gesetze die Existenz eines Spannungsbegriffs voraus, was 
unter der Existenz von elektrischen Wirbelfeldern nicht erfüllt ist.

von Bernd K. (prof7bit)


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So sieht Lewin's Versuch (mindestens!) aus wenn man Kirchhoff anwenden 
will. Man kann deutlich sehen daß die Voltmeter an vollkommen 
verschiedenen Stellen der Schaltung angeschlossen sind und natürlich 
zeigen sie auch etwas anderes an was überhaupt keine Überraschung mehr 
ist wenn man diesen korrigierten Schaltplan betrachtet (Sogar 
näherungsweise das was er gemessen hat, obwohl ich Induktivitäten und 
Kopplungsfaktoren wahllos aus der Luft gegriffen habe, sie haben keinen 
großen Einfluß auf das Prinzip).

Diese Schaltung lässt sich problemlos mit Kirchhoff analysieren ohne zu 
Widersprüchen zu führen wie man sieht. Ist auch logisch sonst wäre jedes 
SPICE "for the birds".

: Bearbeitet durch User
von Kalle (Gast)


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Die Selbstsicherheit, mit der Wühlhase hier sein Oberstufenwissen 
vorträgt, ist wirklich köstlich. Schlag doch einfach mal ein Buch über 
theoretische Elektrotechnik auf, bis du in der Lage bist, grundlegende 
Definitionen zu verstehen und als Diskussionsgrundlage zu verwenden.

von Michael L. (Gast)


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Hallo,

> So sieht Lewin's Versuch (mindestens!) aus wenn man Kirchhoff anwenden
> will.
Lewins Anliegen besteht darin, das Induktionsgesetz zu erklären und an 
einem konkreten Beispiel das Vorhandensein elektrischer Wirbelfelder zu 
demonstrieren.

Weshalb sollte er dazu eine Schaltung aus konzentrierten 
Netzwerkelementen nutzen? Diese Schaltung liefert im besten Fall ein 
klemmenäquivalentes Verhalten. Das, was an Induktion für die Lernenden 
neu ist (das Vorhandensein von Wirbelfeldern), bildet das 
Ersatzschaltbild jedoch nicht ab.



Viele Grüße

Michael

von Bernd K. (prof7bit)


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Michael L. schrieb:
> Lewins Anliegen besteht darin, das Induktionsgesetz zu erklären.
> Weshalb sollte er dazu eine Schaltung aus konzentrierten
> Netzwerkelementen nutzen?

Weil er Kirchhoff widerlegen will. Der Kirchhoff geht aber nur auf 
solchen Netzen, nur auf solchen ist er definiert und wenn man ihn 
anwenden will muss man seine Schaltung auch als solches Netz ausdrücken. 
Und zwar vollständig und korrekt! Das fängt übrigens schon damit an daß 
er den Kirchhoff falsch zitiert: Er schreibt ihn als Wegintegral über 
eine Leiterschleife an die Tafel aber Kirchhoff ist definiert als eine 
diskrete Summe aus Teilspannungen in einem Netz, nicht als Integral 
über x cm Kupferdraht! An der Stelle ist schon alles Banane.

Man kann nicht mit einem russischen Wörterbuch einen chinesischen Text 
übersetzen und dann behaupten das Wörterbuch sei defekt! Man muß den 
Text vorher umwandeln und dann geht das Wörterbuch tadellos!

> Das ist doch gar nicht zielführend.

Eben. Was Lewin macht ist nicht zielführend.

: Bearbeitet durch User
von Michael L. (Gast)


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Hallo,

>> Lewins Anliegen besteht darin, das Induktionsgesetz zu erklären.
>> Weshalb sollte er dazu eine Schaltung aus konzentrierten
>> Netzwerkelementen nutzen?
> Weil er Kirchhoff widerlegen will.
Das will er m. E. nicht. Er beschreibt, wie viele seiner Kollegen die 
Kirchhoff'schen Gleichungen anwenden, um Induktionsvorgänge zu 
beschreiben, und kritisiert das.

> Der Kirchhoff geht aber nur auf
> solchen Netzen, nur auf solchen ist er definiert und wenn man ihn
> anwenden will muss man seine Schaltung auch als solches Netz ausdrücken.
Das wissen viele aber nicht, und daher werden in zig Büchern, auch 
ansonsten hochwertigen, die Kirchhoff'schen Regeln genutzt, um 
Induktionsvorgänge zu beschreiben.

> Und zwar vollständig und korrekt! Das fängt übrigens schon damit an daß
> er den Kirchhoff falsch zitiert: Er schreibt ihn als Wegintegral über
> eine Leiterschleife an die Tafel aber Kirchhoff ist definiert als eine
> diskrete Summe aus Teilspannungen in einem Netz, nicht als Integral
> über x cm Kupferdraht! An der Stelle ist schon alles Banane.
Mir scheint es ein wenig, als habe Lewin bei Dir einen wunden Punkt 
getroffen und Du gehörtest Du auch zu den Leuten, die das 
Induktionsgesetz nicht verstanden haben.

>> Das ist doch gar nicht zielführend.
> Eben. Was Lewin macht ist nicht zielführend.
Es tut mir leid für Dich, dass meine Ansicht Dir nicht gefällt. Wenn Du 
mit mir reden willst, solltest Du meine Aussagen nicht in Deinem Sinne 
umzudeuten versuchen.


Viele Grüße
Michael

von Grundlagenerforscher (Gast)


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Man benötigt weder Kirchhoff noch Maxwell etc. um zu zeigen, dass Dr. 
Lewin ein Kapitalfehler unterläuft:

Er definiert, Knoten A1 sei gleich Knoten A2, und Knoten D1 sei gleich 
Knoten D2.

Und "gleich" bedeutet eben gleich, d.h. A1 könne durch A2 substituiert 
werden und umgekehrt. Das gleiche gälte für D1 und D2.

Danach arbeitet er einen Widerspruch heraus der die 
Gleichheitsbeziehungen zwischen A1 und A2 sowie D1 und D2 ad absurdum 
führt.

Soweit so gut. Doch nun muss er sich halt entscheiden.


Entweder:

  a.) die Gleichheitsbehauptung ist korrekt, dann muss per
      Definition der heraus gearbeitete Widerspruch falsch sein,

oder:

  b.) der heraus gearbeitete Widerspruch ist korrekt, dann
      muss die angenommen Gleichheitsbedingung falsch sein.


Es geht gar nicht um Physik. Es ist ein simpler Logikfehler. Ein 
Denkfehler.

Kinder lernen (in der Grundschule?) im Mathematikunterricht, dass sie 
das Ergebnis einer Berechnung mit der Gegenprobe überprüfen können. Und 
genau an diesem simplen Punkt scheiter Dr. Lewin. Er behauptet quasi, 
seine Überlegungen seien richtig, obwohl die Gegenprobe scheitert.

Er führt tatsächlich einen Widerspruchsbeweis vor, ohne dass er ihn 
bemerkt.

Eigentlich tragisch, was da passiert.

von Egon D. (egon_d)


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Michael L. schrieb:

>> Und zwar vollständig und korrekt! Das fängt übrigens
>> schon damit an daß er den Kirchhoff falsch zitiert:
>> Er schreibt ihn als Wegintegral über eine
>> Leiterschleife an die Tafel aber Kirchhoff ist
>> definiert als eine diskrete Summe aus Teilspannungen
>> in einem Netz, nicht als Integral über x cm
>> Kupferdraht! An der Stelle ist schon alles Banane.
>
> Mir scheint es ein wenig, als habe Lewin bei Dir einen
> wunden Punkt getroffen und Du gehörtest Du auch zu den
> Leuten, die das Induktionsgesetz nicht verstanden haben.

Könntest Du Deinen Gedanken bitte nochmal anders -- und
unter Verzicht auf persönliche Diffamierung -- formulieren?

Denn es ist ja exakt so, wie Bernd beschreibt: Elektrische
Netzwerke (z.B. Zweipolnetzwerke) sind spezielle gewichtete
Graphen. Die Kantengewichte sind gerade die Zweigimpedanzen.
Irgendwelche "Entfernungen" oder "Leitungslängen" sind hier
erstmal nicht definiert; irgendeine Art euklidischer Metrik,
die Längen, Flächen o.ä. beschreibt, auch nicht.

Es ist daher völlig sinnlos, ein Wegintegral auf ein Zweipol-
netzwerk anwenden zu wollen, weil das Zweipolnetzwerk kein
Teil einer mathematischen Struktur ist, in der ein Wegintegral
definiert wäre.

von Wühlhase (Gast)


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Schön daß wir uns in dem ein oder anderen Punkt schonmal einig sind. 
Aber:
Ufgrutz schrieb:
> Wenn das E-Feld in deinem
> Widerstandsmaterial wirbelfrei ist, dann kannst du einen Integrationsweg
> durch das Widerstandsmaterial wählen (einen beliebigen) und wirst eine
> eindeutige Spannung erhalten (das ist das was du als Spannung kennst).
> Selbst wenn das E-Feld im Widerstand selbst wirbelfrei ist bedeutet das
> nicht, dass du einen beliebigen Integrationsweg ausserhalb des
> Widerstands wählen kannst und dann den selben Spannungswert erhalten
> wirst - denn ausserhalb des Widerstands können ja elektrische
> Wirbelfelder existieren.
Das behauptet ja auch keiner.

Der Punkt ist folgender (siehe Screenshot):
Er baut eine Leiterschleife, in die er zwei Widerstände einhängt. Diese 
Leiterschleife wird nun durch einen zeitlich veränderlichen magn. Fluß 
durchdrungen. Damit hast du nun einen Strom, der rund herum durch die 
Leiterschleife fließt. Von Wirbelfeldern innerhalb des realen 
Widerstands usw. ist hier keine Rede.

Jetzt führt er aus (ab 08:00), daß der Strom eine Potentialdifferenz 
(Spannung) zwischen A2 und D2 hervorruft (U_A2 - U_D2 = I*R). An sich 
ist das auch erstmal richtig.

Auf der anderen Seite, bei R1, sagt er, daß auch dort eine 
Potentialdifferenz auftritt, diese jedoch entgegengerichtet ist (U_A1 - 
U_D1 = -I*R) und zieht daraus seinen Widerspruch,.

Und an dieser Stelle stimmt es eben nicht mehr. Erstens ändert der Strom 
nicht die Zählpfeilrichtung, die Potentialdifferenz errechnet sich 
genauso zu I*R. Wenn du die Schaltung so zeichnest daß beide Widerstände 
auf einer Seite liegen sieht es einfach nur noch absurd aus, es ist aber 
immer noch diesselbe Schaltung.

Zweitens, und darauf wollte ich hinaus: Er setzt zwar vorraus daß ein 
Strom fließt, hat aber die treibende Kraft nicht mitmodelliert. 
Natürlich kommt die Energie dazu aus dem äußeren Feld, aber damit, daß 
er die Feldlinien in die Mitte einzeichnet, ist es halt noch nicht 
getan, sein Ersatzschaltbild ist unvollständig. Da fehlt einfach noch 
etwas, und deswegen kommt bei seinem Maschenumlauf Käse raus.

von Wühlhase (Gast)


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Screenshot

von Michael L. (Gast)


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Hallo,

> Könntest Du Deinen Gedanken bitte nochmal anders -- und
> unter Verzicht auf persönliche Diffamierung -- formulieren?
Der Gedanke ist doch recht klar: Ich habe den Eindruck, dass der OP das 
Induktionsgesetz nicht richtig verstanden hat und daher die Aussagen von 
Professor Lewin nicht wertschätzen kann.

Aber was geht Dich das an, Du bist doch gar nicht der OP.


Viele Grüße
Michael

von Egon D. (egon_d)


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Michael L. schrieb:

>> Könntest Du Deinen Gedanken bitte nochmal anders --
>> und unter Verzicht auf persönliche Diffamierung --
>> formulieren?

> Der Gedanke ist doch recht klar: Ich habe den
> Eindruck, dass der OP das Induktionsgesetz nicht
> richtig verstanden hat und daher die Aussagen von
> Professor Lewin nicht wertschätzen kann.

Hmm.
Ich nehme zur Kenntnis: Du kannst Deinen Gedanken
NICHT unter Verzicht auf persönliche Unterstellungen
formulieren, denn Deine Antwort oben enthält nichts,
was mich fachlich irgendwie weiterbringt, sondern nur
Mutmaßungen über Bernd.

Schade.

Es ist für mich etwas schwer verständlich, wenn Bernd
(aus meiner Sicht: korrekte) Aussagen über Kirchhoff
macht und Du ihm als Antwort darauf unterstellst, er
hätte das Induktionsgesetz nicht verstanden. Da ermangelt
es mir des logischen Zusammenhanges.

Ehe ich mir nämlich überlegen kann, welche Seite Recht
hat, möchte ich gern erstmal verstehen, worüber
eigentlich gestritten wird -- und dem bin ich bisher
nicht nähergekommen.
Da mein Englisch nicht sooo brilliant ist, würde ich
das gern erreichen, ohne mir die Videos angucken zu
müssen.


> Aber was geht Dich das an,

Dies ist doch wohl ein öffentliches Diskussionsforum?
Ein öffentliches Diskussionsforum dient der öffentlichen
Diskussion?


> Du bist doch gar nicht der OP.

Relevanz?!

von Master (Gast)


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Michael L. schrieb:
>> Könntest Du Deinen Gedanken bitte nochmal anders -- und
>> unter Verzicht auf persönliche Diffamierung -- formulieren?
> Der Gedanke ist doch recht klar: Ich habe den Eindruck, dass der OP das
> Induktionsgesetz nicht richtig verstanden hat und daher die Aussagen von
> Professor Lewin nicht wertschätzen kann.
>
> Aber was geht Dich das an, Du bist doch gar nicht der OP.

Wieso bist du plötzlich so angepisst? Ich denke: Du bist getroffen und 
taumelst, weil du dir nicht mehr sicher bist ob du auf das richtige 
Pferd gesetzt hast.

Grundlagenerforscher schrieb:
> Man benötigt weder Kirchhoff noch Maxwell etc. um zu zeigen, dass Dr.
> Lewin ein Kapitalfehler unterläuft:
>
> Er definiert, Knoten A1 sei gleich Knoten A2, und Knoten D1 sei gleich
> Knoten D2.
>
> Und "gleich" bedeutet eben gleich, d.h. A1 könne durch A2 substituiert
> werden und umgekehrt. Das gleiche gälte für D1 und D2.
>
> Danach arbeitet er einen Widerspruch heraus der die
> Gleichheitsbeziehungen zwischen A1 und A2 sowie D1 und D2 ad absurdum
> führt.
>
> Soweit so gut. Doch nun muss er sich halt entscheiden.
>
> Entweder:
>
>   a.) die Gleichheitsbehauptung ist korrekt, dann muss per
>       Definition der heraus gearbeitete Widerspruch falsch sein,
>
> oder:
>
>   b.) der heraus gearbeitete Widerspruch ist korrekt, dann
>       muss die angenommen Gleichheitsbedingung falsch sein.

Ich stimme dir in allen Punkten zu, ich bin gespannt auf weitere 
Meinungen zu diesem Ansatz.

von Michael L. (Gast)


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Hallo,

> Schade.
Ja, tut mir leid. Aber es geht in der Diskussion nicht um Dich.

> Es ist für mich etwas schwer verständlich, wenn Bernd
> (aus meiner Sicht: korrekte) Aussagen über Kirchhoff
> macht und Du ihm als Antwort darauf unterstellst, er
> hätte das Induktionsgesetz nicht verstanden. Da ermangelt
> es mir des logischen Zusammenhanges.
Der OP spricht über ein Video, in dem ein Professor im Rahmen eines 
feldtheoretischen Modells ein Induktionsexperiment erklärt.

Der OP zeigt sich mit Prof. Lewins Aussagen nicht einverstanden. Er 
beschreibt das Experiment mit einem anderen Modell (der 
Netzwerktheorie). Dieses Modell kann vieles beschreiben, insbesondere 
das Klemmenverhalten konzentrierter Bauelemente. Es kann aber 
ausgerechnet den Kern dessen, um was es bei Induktion geht (nämlich um 
elektrische Wirbelfelder) nicht erfassen.

Die Unzulänglichkeit der Netzwerktheorie für Induktionsvorgänge sieht 
man in direkter Weise auch bei der Maschenregel. Die Maschenregel 
lautet, wenn man sie ins feldtheoretische Modell übersetzt:
Das Induktionsgesetz hingegen lautet:

Die Hauptaussage des Induktionsgesetzes lautet also, dass die Summe 
aller Spannungen "einmal im Kreis herum" (das ist das Ringintegral über 
E), beim Vorhandensein von elektrischen Wirbelfeldern nicht gleich null 
ist.
In einem Weg durch den Leiter (im Metall verlaufend), ist auch das 
Linienintegral über E näherungsweise gleich null, so dass man die 
Drahtwege zwischen den jeweils kurzgeschlossenen Anschlusspunkten bei 
der Integration nicht berücksichtigen muss.

Mein Eindruck, dass der OP das Induktionsgesetz nicht verstanden hat, 
speist sich aus folgender Überlegung:

Hätte der OP das Induktionsgesetz verstanden, so würde er meiner 
Einschätzung nach die Ausführungen Lewins leicht nachvollziehen können. 
Es wäre ihm dann auch klar, dass die Netzwerktheorie das falsche 
Werkzeug zum Verständnis von Induktion im Sinne der Feldtheorie ist, und 
er würde sich vermutlich nicht an Nebenthemen abarbeiten.

Ich wünsche Dir einen schönen Abend, ziehe es aber vor, die Diskussion 
mit dem OP fortzuführen.



Viele Grüße
Michael

von Markus (Gast)


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Ihr könnt euch jetzt noch 100 Posts im Kreis rum drehen, aber oben hat's 
schon mal jemand erwähnt:

https://de.wikipedia.org/wiki/Kirchhoffsche_Regeln

> .... dass innerhalb der Masche keine Änderung des magnetischen Flusses
> erfolgt ... somit auch auf magnetischem Weg keine Energie in das
> Netzwerk eingespeist oder von dort entnommen wird.

Also: die Kirchoffschen Regeln gelten nur für statische Felder. Punkt.

Beitrag #5761630 wurde vom Autor gelöscht.
von Michael L. (Gast)


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Hallo,

>> beschreibt das Experiment mit einem anderen Modell (der
>> Netzwerktheorie). Dieses Modell kann vieles beschreiben,
>> insbesondere das Klemmenverhalten konzentrierter
>> Bauelemente. Es kann aber ausgerechnet den Kern dessen,
>> um was es bei Induktion geht (nämlich um elektrische
>> Wirbelfelder) nicht erfassen.
>
> Ahh.
>
> Und das Bild von Lewins Video, das Wühlhase gepostet hat
> und das ja offenbar Lewin vor einer Tafel mit einem
> Zweipol-Netzwerk zeigt, ist eine Fälschung?

Nein, es ist keine Fälschung.

Aber es ist aus dem Zusammenhang auch nicht allzu schwer zu erkennen, 
dass es bei der Zeichnung nicht um ein klassisches Netzwerkmodell geht.
Das erkennst Du beispielsweise daran, dass innerhalb des Stromkreises 
eine Kennzeichnung für die Richtung von Feldlinien eingeführt wurde. Und 
auf der Tafel siehst Du eine Formulierung des Induktionsgsetzes, die für 
ruhende Konturlinien gilt. Das zeigt, dass in seinen Überlegungen Felder 
vorkommen.

Was ist denn an Lewins Formulierung so schlimm, wenn er sagt, die 
Kirchhoff'schen Regeln seien für die Analyse von Schaltungen, in denen 
Flussänderungen auftreten, "für die Katz", also  "sinnlos, umsonst, 
vergebens, vergeblich, zwecklos"?

Es ist doch toll, dass er das sagt und so einem häufig anzutreffenden 
Fehler vorbeugt.



Viele Grüße

Michael

von Egon D. (egon_d)


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Michael L. schrieb:

> Der OP zeigt sich mit Prof. Lewins Aussagen nicht
> einverstanden.

Das ist im Kontext dieser hier laufenden Diskussion
eine absolute Null-Aussage.

Das einzig Zielführende ist:

1. Was hat Lewin Deiner Meinung nach mit seinen Äußerungen
   GEMEINT? (...und zwar unter korrekter Beachtung des
   Kontextes; sein Vortrag war ja wohl eine Erwiderung auf
   irgendwas.)
2. Wie hat Bernd Deiner Meinung nach Lewins Äußerungen
   INTERPRETIERT?

Wenn Bernd dann noch kurz darstellt,
1. Was Lewin seiner Meinung nach gemeint hat und wie
2. Du (Michael) Lewins Äußerungen seiner Meinung nach
   interpretiert hat,

ist so etwas Ähnliches wie eine Diskussionsgrundlage
gegeben.

Aber wie war das doch: "Sachkunde ist einer engagierten
Diskussion nur hinderlich."


> Er

Wer ist ER ? Lewin? Bernd?


> beschreibt das Experiment mit einem anderen Modell (der
> Netzwerktheorie). Dieses Modell kann vieles beschreiben,
> insbesondere das Klemmenverhalten konzentrierter
> Bauelemente. Es kann aber ausgerechnet den Kern dessen,
> um was es bei Induktion geht (nämlich um elektrische
> Wirbelfelder) nicht erfassen.

Wie erklärst Du dann, dass Lewin vor einer Tafel mit
einem Zweipolnetzwerk steht? Ist das Bild eine Fälschung?


> [Formeln]
> Die Hauptaussage des Induktionsgesetzes lautet also,
> dass die Summe aller Spannungen "einmal im Kreis herum"
> (das ist das Ringintegral über E), beim Vorhandensein
> von elektrischen Wirbelfeldern nicht gleich null
> ist.
> In einem Weg durch den Leiter (im Metall verlaufend), ist
> auch das Linienintegral über E näherungsweise gleich null,
> so dass man die Drahtwege zwischen den jeweils
> kurzgeschlossenen Anschlusspunkten bei der Integration
> nicht berücksichtigen muss.

Das erinnert mich an die Karikatur: "Jaja... so hoch ist
noch niemand gesprungen, aber wir machen hier WEITsprung!"

Was Du schreibst, ist meiner Auffassung nach (!)
a) im wesentlichen unstrittig und
b) irrelevant.

Es ging Bernd nämlich nach meinem Verständnis (!) nicht
um irgendwelche Sachfragen zur Induktion, sondern darum,
dass Lewin ERST ein Beispiel konstruiert, dass (seiner --
Bernds -- Meinung nach) die Voraussetzungen der Netzwerk-
theorie NICHT erfüllt und DANN aus dem entstehenden
Widerspruch ableitet, die Netzwerktheorie GELTE NICHT.

Das aber ist eine Tautologie, denn natürlich gilt die
Netzwerktheorie nicht unter Bedingungen, unter denen sie
nicht gilt! Das ist ja logisch!

Bernds Punkt war also -- meiner Interpretation nach, er
möge mich bei Bedarf korrigieren -- gar nicht (primär),
dass Lewin in einzelnen Sachaussagen Unrecht hätte, sondern
der, dass Lewin erst einen Pappkameraden aufbaut, um ihn
dann mit viel Getöse wieder einzureißen.

Und ich habe hier nachgefragt, weil ich diese Frage -- was
Lewin nämlich behauptet oder nicht behauptet hat -- für
mich klären wollte, ohne mir die Videos anzutun.


> Ich wünsche Dir einen schönen Abend,

Ebenso.


> ziehe es aber vor, die Diskussion mit dem OP fortzuführen.

Dafür wurde E-Mail erfunden.
Du wirst mir bitte zugestehen, dass ich in einem öffentlichen
Forum antworte, wenn ich glaube, etwas zum Thema zu sagen zu
haben.


Nachtrag:
Mist; Du hast meinen gelöschten Artikel schon gelesen und
zitiert, ehe ich ihn gelöscht habe.

von Egon D. (egon_d)


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Michael L. schrieb:

> Was ist denn an Lewins Formulierung so schlimm, wenn
> er sagt, die Kirchhoff'schen Regeln seien für die
> Analyse von Schaltungen, in denen Flussänderungen
> auftreten, "für die Katz", also  "sinnlos, umsonst,
> vergebens, vergeblich, zwecklos"?

Dass es in dieser simplen, polemisch überspitzen Form
nicht stimmt.

In jedem induktiven Bauteil treten Flussänderungen auf.
Die Theorie der LC-Filter war aber historisch einer DER
Nährböden für die Netzwerktheorie. Millionen von
Zweikreis-Bandfiltern und anderen LC-Filtern sind auf
dieser Grundlage konstruiert worden -- und zwar mit
Erfolg.

Ganz zu schweigen von den vielen Netztrafos auf der
Welt.


> Es ist doch toll, dass er das sagt und so einem häufig
> anzutreffenden Fehler vorbeugt.

Naja, es genügt nicht, etwas Richtiges zu sagen -- man
muss es auch so sagen, dass man von den Empfängern richtig
verstanden wird.

Bereits aus Bernds Ursprungsartikel geht hervor, dass ihm
durchaus sehr klar bewusst ist, dass ein Netzwerk ein
abstraktes MODELL der Realität ist: Bestimmte Erscheinungen
werden abgebildet, und anderen als inexistent angesehen
(=vernachlässigt).
Man kann unterschiedlich komplexe Modelle konstruieren, die
die Realität mehr oder weniger genau abbilden. Keines davon
ist absolut "richtig" oder "falsch" -- sie sind eben nur
unterschiedlich genau.

Was man aber nicht machen sollte, das ist, Modelle auf
Situationen anzuwenden, in denen die Modelle nicht gelten,
weil -- dann gelten die Modelle nämlich nicht!


Flussänderungen INNERHALB eines Bauteiles sind völlig
unproblematisch, denn diese werden als Eigenschaft dieses
Bauteiles modelliert (Klemmenverhalten). Dieser Gedanken
klingt ja auch bei Dir irgendwo an.

Flussänderungen IM NETZWERK sind ein Widerspruch in sich,
denn das Netzwerk existiert als abstraktes Modell nicht
in einem dreidimensionalen metrischen Raum, sondern es ist
nur ein gewichteter Graph aus Knoten und Kanten, also eine
Abstraktion.

Insofern ist -- für mich aus der Ferne und ohne Kontext --
erstmal nicht verständlich, was Lewin eigentlich zeigen
will.

Anders formuliert: Mir fehlt die Idee der "konzentrierten
Bauelemente".

von Ufgrutz (Gast)


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Bernd K. schrieb:
> sieht Lewin's Versuch (mindestens!) aus wenn man Kirchhoff anwenden
> will. Man kann deutlich sehen daß die Voltmeter an vollkommen
> verschiedenen Stellen der Schaltung angeschlossen sind und natürlich
> zeigen sie auch etwas anderes an was überhaupt keine Überraschung mehr
> ist wenn man diesen korrigierten Schaltplan betrachtet (Sogar
> näherungsweise das was er gemessen hat, obwohl ich Induktivitäten und
> Kopplungsfaktoren wahllos aus der Luft gegriffen habe, sie haben keinen
> großen Einfluß auf das Prinzip).
>
> Diese Schaltung lässt sich problemlos mit Kirchhoff analysieren ohne zu
> Widersprüchen zu führen wie man sieht. Ist auch logisch sonst wäre jedes
> SPICE "for the birds".

Damit hast du genau bewiesen, dass du den Kern des Problems eben nicht 
erfasst hast. Was du getan hast ist eine Ersatzschaltung zu bauen welche 
ein adäquates Klemmenverhalten liefert, das hat aber mit der Realität 
weniger zu tun.

Bernd K. schrieb:
> obwohl ich Induktivitäten und Kopplungsfaktoren wahllos aus der Luft
> gegriffen habe, sie haben keinen großen Einfluß auf das Prinzip

Gerade um diese geht es aber. Denn wenn du nun die Spannungen berechnen 
möchtest müsstest du die Koppelfaktoren deiner Anordnung bestimmen (z.B. 
durch eine FEM Simulation). Und spätestens dann wirst du feststellen, 
dass du Koppelfaktoren nur für geschlossene Leiterschleifen angeben 
kannst. Du tust exakt das was ich oben geschrieben habe:

Ufgrutz schrieb:
> Ich kenne das Problem eher daher, dass Leute versuchen die parasitären
> Induktivitäten von Leiterbahnen, Shunts o.Ä. zu berechnen/in Schaltungen
> einzuzeichnen. Das führt immer wieder Mal zu komischen Vorstellungen aus
> einem ähnlichen (eigentlich dem selben) Grund: Induktivität ist nur für
> geschlossene Leiterschleifen definiert. Es macht z.B. keinen Sinn die
> Induktivität eines einzelnen Drahtes (oder einer Leiterbahn) zu
> bestimmen wenn man nicht weiss wie der Rückleiter verläuft.

Du versuchst einer "Kante" (einem Stück Draht ohne Rückleiter) eine 
induzierte Spannung zuzuweisen. Das geht bei induzierten Spannungen aber 
eben nicht. Umgemünzt auf deine Schaltung zeigt sich das in den 
Spannungen über den oben stehenden Induktivitäten (L1, L3, L6, L9) und 
den unten stehenden Induktivitäten (L2, L4, L7, L8). Du kannst jedes 
willkürliche Verhältnis annnehmen ohne am Ergebnis was zu ändern. Und du 
kannst die Koppelfaktoren nicht aus deiner Anordnung ermitteln da diese 
nur für geschlossene Schleifen ermittelbar sind, nicht aber für einzelne 
Kanten.

Das zeigt sich bereits in der Anzahl Koppelfaktoren die du benötigst. Du 
hast nur 2 Leiterschleifen (die Erregerspule L5 und die Drahtschleife 
welche die Widerstände enthält).

von Bernd K. (prof7bit)


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Michael L. schrieb:
> Die Maschenregel
> lautet, wenn man sie ins feldtheoretische Modell übersetzt:

Die Maschenregel kann man so nicht übersetzen! Das ist der erste Fehler, 
aus dem folgen alle weiteren! Sie ist auf Maschen in Netzen definiert, 
daher auch der Name. Vielleicht ist es ein Sprachproblem der 
Angelsachsen oder ein Übersetzungsfehler. Vielleicht assoziieren sie 
"loop" mit was anderem.

Er kann gerne das Induktionsgesetz erklären, da hab ich nichts dagegen, 
aber er soll dann bitte den Kirchhoff aus dem Spiel lassen der damit 
überhaupt nichts zu tun hat.

von Bernd K. (prof7bit)


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Markus schrieb:
> https://de.wikipedia.org/wiki/Kirchhoffsche_Regeln
>
>> .... dass innerhalb der Masche keine Änderung des magnetischen Flusses
>> erfolgt ... somit auch auf magnetischem Weg keine Energie in das
>> Netzwerk eingespeist oder von dort entnommen wird.
>
> Also: die Kirchoffschen Regeln gelten nur für statische Felder. Punkt.

Nein: Die Kirchhoffschen Regeln gelten für Maschen. In Maschen gibt es 
per Definition keine Felder. Die Wikipedia-Aussage ist somit undeutlich 
bis falsch.

von Bernd K. (prof7bit)


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Michael L. schrieb:
> Aber es ist aus dem Zusammenhang auch nicht allzu schwer zu erkennen,
> dass es bei der Zeichnung nicht um ein klassisches Netzwerkmodell geht.

Warum nimmt er dann überhaupt das Wort Kirchhoff in den Mund wenn er in 
einer völlig anderen Domäne unterwegs ist wo weit und breit überhaupt 
kein Kirchhoff existiert?

von Wühlhase (Gast)


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Es kann sich ja jeder mal die gängigen Ersatzschaltbilder von 
Elektromotoren ansehen, da jeder Elektromotor im Betrieb genau dieses, 
von Lewin dargestellte, Problem mitbringt. Da hat man, duch die Drehung 
des Läufers, eine fortwährende magn. Flußänderung in einer 
Leiterschleife als Rückwirkung auf den Ständer. Selbst bei 
Gleichstrommotoren ist das so.

Und dennoch läßt sich ganz vorzüglich mit diesen Modellen arbeiten, auch 
und gerade mit den Kirchhoffschen Regeln. Insbesondere mit der 
Maschenregel, gerade mit dieser werden viele Zusammenhänge überhaupt 
erst deutlich. Beispielsweise (beim Gleichstrommotor) wie sich der 
Motorstrom unter Belastung des Motors verhält.

Das geht zwar auch im einfachsten Fall etwas über das reine 
Induktionsgesetz hinaus, aber eben auch nicht ohne Induktionsgesetz.


Und um das hier noch zu ergänzen:

Michael L. schrieb:
> Die Hauptaussage des Induktionsgesetzes lautet also, dass die Summe
> aller Spannungen "einmal im Kreis herum" (das ist das Ringintegral über
> E), beim Vorhandensein von elektrischen Wirbelfeldern nicht gleich null
> ist.
Ja. Das Induktionsgesetz sagt aber nur etwas über Induktion aus und geht 
z.B. von verlustlosen Leitern aus. Es berücksichtig auch keine 
konzentrierten Widerstände irgendwo - wozu auch.

Lewins Modell beinhaltet ja aber auch mehr als das reine 
Induktionsgesetz, er bastelt sich da einige Aspekte zurecht, läßt 
anderes wiederum aus.

von Tobias P. (hubertus)


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Ufgrutz schrieb:
> Du versuchst einer "Kante" (einem Stück Draht ohne Rückleiter) eine
> induzierte Spannung zuzuweisen. Das geht bei induzierten Spannungen aber
> eben nicht.

Warum soll das nicht gehen? die "Kante" ist eben nicht einfach ein Stück 
Draht, sondern eine Induktivität, die man sogar messen kann. Folglich 
wird da was induziert. Ich sehe bei

keinen Widerspruch. Die linke Seite schliesst Quellen, Spannungsabfälle 
über Widerständen usw. ein, während die rechte Seite eben noch 
induzierte Spannungen berücksichtigt - und die wirken dann wie eine 
Quelle. Wir können es auch so schreiben:
(Gl. 1)

oder noch einfacher: da

der magnetische Fluss ist, kann man die in einer Induktivität induzierte 
Spannung als

schreiben - das steht sogar in jedem Lehrbuch für Elektroniker. Und, oh 
wunder, schon steht auf der Linken Seite von (1) wieder eine Summe von 
Spannungen, die 0 ergibt. Kein Widerspruch.

Und in dem Experiment wirken die Drähte eben nicht einfach nur als 
Drähte, sondern es sind Sekundäwricklungen eines Transformators, dieser 
wird jedoch komplett unterschlagen.

Im Wikipedia-Artikel wird behauptet, dass der Kirchhoff nicht 
funktionieren würde, wenn induktive Energieübertragung involviert sei. 
Zum Glück ist das falsch, denn andernfalls würde wohl unser Stromnetz 
nicht so funktionieren, wie wir uns das gewohnt sind, denn es ist ein 
Sammelsurium von Transformatoren, die meines Wissens nach induktiv 
funktionieren - und auch da gilt der Kirchhoff.

Es ist aber sicher so, dass man den Kirchhoff nicht überall anwenden 
kann. Lewin hätte sich da sicher ein besseres Beispiel einfallen lassen 
können.
Folgendes Experiment:

Man nehme eine dicke grosse Aluplatte und bewege einen starken Magneten 
von Hand über die Platte. Was passiert?

1) man spürt eine Gegenkraft - der Magnet versucht, einem zu bremsen.
2) Aufgrund der Bewegung des Magneten wird in der Aluplatte ein Strom 
induziert.
3) der fliessende Strom erzeugt wiederum ein Magnetfeld.
4) aus der Lenz'schen Regel weiss man, dass der induzierte Strom, und 
damit auch das resultierende Magnetfeld, so gerichtet sind, dass sie der 
Ursache entgegen wirken. Daher also die Gegenkraft.

Die interessanten Fragen sind hier: wo fliesst der Strom in der 
Aluplatte? es ist ja im Prinzip kein ausgeprägter Leiter vorhanden, wie 
bei den Drähten. Der Strom kann also theoretisch fliessen, wo er will. 
(Im Gegensatz dazu ist bei dem Experiment mit den Drähten ein Pfad für 
den Strom mehr oder weniger vorgegeben, und die Masche ist 
offensichtlich.) Somit dürfte es in diesem Fall schwierig sein, eine 
Masche zu definieren.
Zweitens: da ein Strom fliesst, und die Aluplatte einen endlichen 
Widerstand hat, muss wohl irgendwo eine Spannung abfallen. Hier bekommt 
man mit dem Kirchhoff in der Tat Probleme, weil man es hier mit 
Wirbelfeldern zu tun hat, welche geschlossene Feldlinien aufweisen und 
deshalb lässt sich hier auch keine Spannung angeben.
Das wäre ganz klar ein Fall, wo Kirchhoff for the birds ist.

Aber der Unterschied zu dem ursprünglichen Experiment ist eben, dass 
nicht mal mehr eine richtige Masche (oder Loop...) definiert ist, man 
kann nicht mal eine Induktivität angeben, da man keine konzentrierten 
Bauelemente hat.

: Bearbeitet durch User
von Ufgrutz (Gast)


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Also du bist echt der Hammer. Du lieferst dir selber den Beweis für 
meine Aussagen und merkst es nicht.

Tobias P. schrieb:
> Warum soll das nicht gehen? die "Kante" ist eben nicht einfach ein Stück
> Draht, sondern eine Induktivität, die man sogar messen kann. Folglich
> wird da was induziert. Ich sehe bei keinen Widerspruch.

Ich musste schon einigen Leuten klarmachen, dass man für ein Stück Draht 
eben KEINE Induktivität definieren kann, solange nicht die gesamte 
Leiterschleife geschlossen ist. Du kannst eben auch keine halben 
Windungen auf einen Ringkern wicklen (was schon Leute versucht haben).

Und jetzt tu mir einen Gefallen und schau die Formel so lange an bis du 
sie endlich verstanden hast. Und falls das immer noch nicht hilft 
versuche einmal die beiden Seiten wirklich auszurechnen (ich mein das 
ernst, stell dir ein einfaches Beispiel zusammen).
Allerspätestens dann muss dir nämlich auffallen was da als 
Integrationsgrenzen gegeben ist. Der Kringel um das Integral des 
E-Feldes steht da nicht zum Spass, er bedeutet eben genau, dass das 
Integral über eine geschlossene Kurve geht.

Bitte erklär mir doch mal: wie willst du dieses Integral über ein Stück 
Draht ohne Rückleiter berechnen? Du musst auf der rechten Seite das 
B-Feld über eine Fläche integrieren. Welche Fläche soll denn das sein, 
wenn das nur ein Stück Draht ist? Diese Fläche benötigt zwingend eine 
Berandung, und genau diese Berandung ist das

welches die Kurve im linken Ausdruck definiert.

Messen kannst du die Induktivität eines einzelnen Stück Drahtes ohne 
Rückleiter selbstverständlich auch nicht (es gibt sie ja nicht). Denn 
was immer du an ein Impedanzmessgerät anschliesst, du wirst die 
Induktivität der geschlossenen Leiterschleife messen welche das 
Messgerät mit dem Prüfling aufspannt.

von Bernd K. (prof7bit)


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Ufgrutz schrieb:
> Ich musste schon einigen Leuten klarmachen, dass man für ein Stück Draht
> eben KEINE Induktivität definieren kann,

Du behauptest also für die Versuchsanordnung auf seinem Tisch ist es 
prinzipiell vollkommen unmöglich ein Netzwerkmodell anzugeben und man 
kann somit auch keinen Schaltplan dafür zeichnen, denn die Anordnung 
besteht aus einer neuen Art von passiven Bauteilen die in der 
Elektrotechnik bislang noch nicht definiert sind oder die prinzipiell 
gar nicht existieren können?

von Bernd K. (prof7bit)


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Wenn ich eine Induktivität als 4 in Reihe geschaltete Induktivitäten mit 
je einem viertel der Induktivität modelliere:

Welche Rolle spielt dabei die Anzahl der Windungen in diesem Falle, muß 
sie durch 4 teilbar sein?

von Bernhard S. (gmb)


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Bernd K. schrieb:
> Welche Rolle spielt dabei die Anzahl der Windungen in diesem Falle, muß
> sie durch 4 teilbar sein?

Die Gesamtwindungszahl muss eine ganze Zahl sein.

Ufgrutz hat schon Recht wenn er geschlossene Stromkreise fordert, um die 
Induktivität berechnen zu können. Die Induktivität ist ja magnetischer 
Fluss geteilt durch Strom, wenn die Fläche nicht definiert ist, dann 
kann man auch keine Flussdichte auf die Fläche integrieren und demnach 
auch keine Induktivität definieren.

Demnach hat ein Stück Draht erst dann eine definierte Induktivität, wenn 
ich die beiden Enden zusammenführe.

von Ufgrutz (Gast)


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Bernd K. schrieb:
> Ufgrutz schrieb:
>> Ich musste schon einigen Leuten klarmachen, dass man für ein Stück Draht
>> eben KEINE Induktivität definieren kann,
>
> Du behauptest also für die Versuchsanordnung auf seinem Tisch ist es
> prinzipiell vollkommen unmöglich ein Netzwerkmodell anzugeben und man
> kann somit auch keinen Schaltplan dafür zeichnen,

Ja.

> denn die Anordnung
> besteht aus einer neuen Art von passiven Bauteilen die in der
> Elektrotechnik bislang noch nicht definiert sind oder die prinzipiell
> gar nicht existieren können?

Nein. Die Netzwerkanalyse ist schlicht das falsche Werkzeug dafür, da 
sie eben (wie bereits oben aufgeführt) davon ausgegen MUSS, dass 
zwischen 2 Punkten eine eindeutige Spannungsdifferenz herrscht. Das ist 
hier aber nicht der Fall, somit ist sie das falsche Werkzeug. Das hat 
nichts mit "neuartigen/unentdeckten/undefinierten" passiven Bauteilen zu 
tun. Das sind Grundlagen die seit dem faradayischen Induktionsgesetz 
bekannt und eigentlich nichts wirklich Besonderes sind.

von Bernd K. (prof7bit)


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Bernhard S. schrieb:
> Bernd K. schrieb:
>> Welche Rolle spielt dabei die Anzahl der Windungen in diesem Falle, muß
>> sie durch 4 teilbar sein?
>
> Die Gesamtwindungszahl muss eine ganze Zahl sein.

Dann gehen an diesem Punkt unsere Ansichten auseinander. Was ist mit 
induktivem Leitungsbelag, existiert der dann auch nicht?

von Ufgrutz (Gast)


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Bernd K. schrieb:
> Was ist mit
> induktivem Leitungsbelag, existiert der dann auch nicht?

Klar existiert der, allerdings muss man gerade bei Leistungsbelägen 
aufpassen von welchem Rückleiter man spricht. Es macht keinen Sinn zu 
sagen "1 mm PCB Track hat xx nH". Sinn macht "1 mm PCB Track hat xx nH 
wenn der Rückleiter in yy mm Distanz auf dem nächsten Layer liegt". 
Meist geht man bei solchen Aussagen halt von einer gewissen mechanischen 
Anordnung aus und unterschlägt dann die genaue Geometrie weil die als 
bekannt vorausgesetzt wird.
Gleiches gilt für Kabel, bei einem Kabel ist der Rückleiter durch die 
mechanische Anordnung im Normalfall gegeben. Für einen Einzelleiter kann 
kein Leitungsbelag definiert werden.

von Bernd K. (prof7bit)


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Ufgrutz schrieb:
> Sinn macht "1 mm PCB Track hat xx nH
> wenn der Rückleiter in yy mm Distanz auf dem nächsten Layer liegt".

Wie modelliert man sowas wenn man es angeblich nicht mehr weiter 
zerlegen darf in unendlich viele infinitesimal kleine im Reihe 
geschaltete L (und C und R) entlang der Leitung weil das ganze Konstrukt 
insgesamt nur eine Windung hat und daher nicht mehr weiter zerlegt 
werden darf(!), noch nicht mal für die Zwecke eines mathematischen 
Modells?

: Bearbeitet durch User
von Bernhard S. (gmb)


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Bernd K. schrieb:
> Wie modelliert man sowas wenn man es angeblich nicht mehr weiter
> zerlegen darf in unendlich viele infinitesimal kleine im Reihe
> geschaltete L

Darf man ... wenn ich ein kleines Leiterstück halbiere, dann ist es 
immer noch eine Windung, die nun aber nur noch die halbe Fläche 
umschließt

von Bernd K. (prof7bit)


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Bernhard S. schrieb:
> Bernd K. schrieb:
>> Wie modelliert man sowas wenn man es angeblich nicht mehr weiter
>> zerlegen darf in unendlich viele infinitesimal kleine im Reihe
>> geschaltete L
>
> Darf man ... wenn ich ein kleines Leiterstück halbiere, dann ist es
> immer noch eine Windung, die nun aber nur noch die halbe Fläche
> umschließt

Was ist mit Goubau-Leitungen?

von Bernhard S. (gmb)


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Bernd K. schrieb:
> Was ist mit Goubau-Leitungen?

Nicht jede Leitung hat Induktivitätsbeläge, eine Glasfaser hat z.B. auch 
keinen weil kein Strom fließt

von Ufgrutz (Gast)


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Bernhard S. schrieb:
> Darf man ... wenn ich ein kleines Leiterstück halbiere, dann ist es
> immer noch eine Windung, die nun aber nur noch die halbe Fläche
> umschließt

Richtig.

Bernd K. schrieb:
> Was ist mit Goubau-Leitungen?

Den Begriff musste ich googlen. Ich konnte nur kurz den Wikipediaartikel 
überfliegen, allerdings scheint es für mich als wäre hier die 
Wellenausbreitung der Felder ein zentraler Punkt.

Sämtliches was oben geschrieben wurde gilt natürlich nur, solange 
Wellenphänomene keine bedeutende Rolle spielen, die magnetischen Felder 
also als statisch approximiert werden können ("quasistatisch"). Davon 
geht man bereits bei der Definition von Induktivität aus, man nimmt ja 
an, dass das magnetische Feld direkt proportional zum ihn erregenden 
Strom ist.

In Wahrheit ist jedoch die Ausbreitung des Magnetfelds innerhalb einer 
Leiterschleife durch die Lichtgeschwindigkeit limitiert (es vergeht ja 
eine gewisse Zeit bis sich das Feld vom Leiter ausgehend in den Raum 
ausgebreitet hat). Sobald die Wellenausbreitung eine entscheidende Rolle 
spielt werden die Sachverhalte grundlegend anders. Eine Beschreibung mit 
isolierten Elementen (Induktivitäten, Kapazitäten, etc.) ist dann nicht 
mehr in der Lage den Sachverhalt zu beschreiben.

von Michael L. (Gast)


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Hallo,

> Michael L. schrieb:
>> Aber es ist aus dem Zusammenhang auch nicht allzu schwer zu erkennen,
>> dass es bei der Zeichnung nicht um ein klassisches Netzwerkmodell geht.
>
> Warum nimmt er dann überhaupt das Wort Kirchhoff in den Mund wenn er in
> einer völlig anderen Domäne unterwegs ist wo weit und breit überhaupt
> kein Kirchhoff existiert?

Zunächst ist es ja so, dass die Kirchhoff'sche Maschenregel aus einer 
Beobachtung von Gleichstromnetzwerken mit endlichen Linearausdehnungen 
stammt. Dort stellte man fest, dass die Summe aller Teilspannungen 
"einmal im Kreis herum" gleich null ist.

Bei Wechselspannungsschaltungen konnte man die Gültigkeit dieser Regel 
ebenfalls beobachten, wenn man sich darauf festlegte, Spannungen nur 
außerhalb der Bauelemente (insbesondere außerhalb von Spulen) zu messen 
und die Frequenz so gering zu halten, dass die einzelnen Stromkreise 
keine relevanten Induktivitäten aufweisen.

In eine Gleichung gegossen lautet der Zusammenhang:

Diese Gleichung hat man zunächst an Schaltungen mit endlich großen 
Längenausdehnungen festgestellt und sie dort "Kirchhoff'sche 
Maschengleichung" genannt.

Im Rahmen der Formulierung der Netzwerktheorie hat man diese 
Erkenntnisse später abstrahiert. In der heute (in der Elektrotechnik) 
gelehrten Netzwerktheorie denkt man nicht mehr an echte Bauelemente, 
sondern an  idealisierte (konzentrierte, unendlich klein gedachte) 
Bauelemente, von denen man nur das Klemmenverhalten kennt. Ein Netzwerk 
stellt man sich in der Netzwerktheorie nicht als eine Zusammenstellung 
von Drähten, Widerständen, Dioden usw. vor, sondern als ein abstraktes 
Modell aus Knoten und Kanten mit idealisierten Zweipolen und deren 
Gleichungen. Auch die Kirchhoff'sche Maschenregel kommt in der 
Netzwerktheorie vor, und zwar gleichlautend wie oben zitiert, bloß mit 
der Maßgabe, dass man in der abstrakteren Netzwerktheorie mit 
idealisierten Bauelementen arbeitet.

Um diese abstrakten Netzwerke geht es Lewin aber nicht. Er hat eine 
Anordnung mit zwei Widerständen (dem echten Bauelement, nicht dem 
Zweipol) und einem Stück Draht, und er warnt seine Physikkollegen davon, 
für derartige Anordnungen die aus der Physik der Gleichstromkreise 
stammende Kirchhoff'sche Maschengleichung zu verwenden. Diese heißt, 
übersetzt in die Sprache der Feldtheorie:
Wendet man sie auf die einfachen Gleichstromkreise an, so ist sie 
gültig.
Wendet man sie auf Wechselspannungskreise an und vermeidet 
Integrationswege durch die Bauelemente, so gilt sie näherungsweise.

Lewin weiß, dass viele Leute diese Gleichung auch für Situationen 
anwenden wollen, wo sie nicht gilt, nämlich für Induktionsexperimente.

In Deutschland sei hier explizit das Lehrbuch "Demtröder - 
Experimentalphysik 2" (2. Auflage) genannt, das zur Erklärung der 
Induktion die Kirchhoff'sche Maschengleichung nutzt. Auch im Lehrbuch 
"Gerthsen Physik" (24. Auflage) ist die Maschengleichung implizit 
enthalten. Sie wird hier zwar nicht direkt erwähnt, aber es ist leicht 
zu erkennen, dass der Autor das zugrundeliegende Modell verinnerlicht 
hat. Er gibt nämlich an, dass in der Primärspule eine der 
Eingangsspannung entgegengesetzt gleiche Spannung entstehe, die die 
Eingangsspannung kompensiere.

Dieses (unphysikalische) Anschauungsmodell aus Gerthsen und Demtröder 
schwirrt in den Köpfen sehr vieler Lernender und Lehrender herum -- 
weltweit! Wenn Du dir die deutschsprachige Einführungsliteratur 
ansiehst, erkennst Du die Formulierungen von Gerthsen und Demtröder in 
vielen Büchern sogar fast wortgleich wieder.

Lewin spricht dieses Problem mit großer Deutlichkeit an und erweist 
seinen Studierenden dabei einen großen Dienst. Seine Studierende haben 
nämlich die Chance, nach seiner Vorlesung das Induktionsgesetz zu 
verstehen, obwohl die einschlägige Literatur in diesem Punkt 
mehrheitlich falsch liegt und obwohl viele Leute, die nur glauben, das 
Induktionsgesetz zu verstehen, ihm widersprechen.


Viele Grüße
Michael

Quellen:
Dieter Meschede, Gerthsen Physik, 24. Auflage, Springer, ISBN 
978-3-642-12893-6

Demtröder, Experimentalphysik, 2. Auflage, Springer, ISBN 
978-3-540570950

von Michael L. (Gast)


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Hallo,

> Lewins Modell beinhaltet ja aber auch mehr als das reine
> Induktionsgesetz, er bastelt sich da einige Aspekte zurecht, läßt
> anderes wiederum aus.

Das hat alles nichts mit Basteln zu tun. Er bringt ganz treffsicher auf 
den Punkt, um was es bei Induktion geht.

Bei Induktion geht es darum, dass das Linienintegral über die 
elektrische Feldstärke E (-- dieses Linienintegral nennt man im Falle 
von elektrischen Potentialfeldern, das sind im wesentlichen die Felder 
von Gleichstromkreisen, auch "Spannung") von einem Punkt A zu einem 
Punkt B vom Weg abhängig ist.

Stell Dir eine nicht bewegte, offene Spule vor, in der ein 
Permanentmagnet hin und herbewegt wird, so dass sich innerhalb der Spule 
das B-Feld ändert. Dann gilt:

- Das Integral über E entlang einer Verbindung von A nach B durch die 
Luft ergibt einen Wert ungleich null, nämlich die Klemmenspannung, die 
viele Leute auch "induzierte Spannung" nennen.
- Das Integral über E entlang einer Verbindung von A nach B durch den 
Draht ergibt in bester Näherung den Wert null, weil im 
nicht-stromdurchflossenen, ruhenden Draht das E-Feld überall gleich null 
ist und das Integral über diese Null natürlich ebenfalls null ergibt.

Komm mir an dieser Stelle bitte nicht damit, man müsse die Induktion in 
Spice eben durch eine Spannungsquelle modellieren. Das kann man 
natürlich machen, und für die Praxis ist das auch ein sehr nützliches 
Vorgehen, da man damit ein klemmenäquivalentes Ersatzschaltbild erhält.

Um aber die Physik insgesamt (AUSSER und INNERHALB der Bauelemente) zu 
beschreiben, eignet sich dieses Netzwerkmodell nicht. Für den 
Zusammenhang von U und I sind Spice und Kirchhoff ausgezeichnete 
Werkzeuge, zur Berechnung von E- und B-Feldern und zur Beschreibung des 
Induktionsgesetzes sind sie "for the birds".


Viele Grüße
Michael

von Mach (Gast)


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Michael L. schrieb:
> In Deutschland sei hier explizit das Lehrbuch "Demtröder -
> Experimentalphysik 2" (2. Auflage) genannt, das zur Erklärung der
> Induktion die Kirchhoff'sche Maschengleichung nutzt. Auch im Lehrbuch
> "Gerthsen Physik" (24. Auflage) ist die Maschengleichung implizit
> enthalten. Sie wird hier zwar nicht direkt erwähnt, aber es ist leicht
> zu erkennen, dass der Autor das zugrundeliegende Modell verinnerlicht
> hat. Er gibt nämlich an, dass in der Primärspule eine der
> Eingangsspannung entgegengesetzt gleiche Spannung entstehe, die die
> Eingangsspannung kompensiere.
>
> Dieses (unphysikalische) Anschauungsmodell aus Gerthsen und Demtröder
> schwirrt in den Köpfen sehr vieler Lernender und Lehrender herum --
> weltweit! Wenn Du dir die deutschsprachige Einführungsliteratur
> ansiehst, erkennst Du die Formulierungen von Gerthsen und Demtröder in
> vielen Büchern sogar fast wortgleich wieder.
Das ist nicht unphysikalisch, sondern ganz im Gegenteil :-)
Die genannte Induktionsspannung U_ind stammt aber nicht von einer 
"Induktivität" im Sinne eines Bauteils, weil die magnetische Kopplung 
vorhanden ist. Das Ersatzschaltbild für den Primärkreis wäre wohl eine 
Induktivität (Selbstinduktion) in Reihe mit einer Spannungsquelle 
(Fremdinduktion aus dem Sekundärkreis). Beide zusammen ergeben U_ind. 
Beiden Fällen liegt die Reihenschaltung von Spannungen ( = Addition der 
Spannungen) zu Grunde. Und die gilt immer.

von Michael L. (Gast)


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> Beiden Fällen liegt die Reihenschaltung von Spannungen ( = Addition der
> Spannungen) zu Grunde. Und die gilt immer.
Du verstehst leider nicht ansatzweise, um was es bei Induktion geht. Die 
Anordnung hast Du offenbar auch nicht verstanden (die Sekundärseite 
läuft offen - um magn. Kopplung geht es auch nicht). Melde Dich bitte 
an, wenn Du diskutieren möchtest.

von Mach (Gast)


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Die rhetorischen Künste des Michael Lenz...

von Dumdi D. (dumdidum)


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Michael L. schrieb:
> Er gibt nämlich an, dass in der Primärspule eine der Eingangsspannung
> entgegengesetzt gleiche Spannung entstehe, die die Eingangsspannung
> kompensiere.

Was passiert den stattdessen?

von Bernd K. (prof7bit)


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Bernhard S. schrieb:
> Bernd K. schrieb:
>> Wie modelliert man sowas wenn man es angeblich nicht mehr weiter
>> zerlegen darf in unendlich viele infinitesimal kleine im Reihe
>> geschaltete L
>
> Darf man ... wenn ich ein kleines Leiterstück halbiere, dann ist es
> immer noch eine Windung, die nun aber nur noch die halbe Fläche
> umschließt

An dieser Stelle möchte ich nun leider euer beider Kartenhaus zum 
Einsturz bringen: betrachte eine symmetrische Leitung, sie besteht aus 
zwei geraden Leiterstücken, am Ende sind sie offen oder es befindet sich 
ein weiteres Netzwerk zwischen deren Enden.

Willst Du ein Modell davon machen dann mußt Du diese eine Schleife die 
die Leitung (oder Dein infinitesimales Leitungssegment) ist zerlegen in 
2 halb so große Induktivitäten die je eine "halbe Windung" 
repräsentieren!

Um ein Modell zu gewinnen das sich genauso verhält kann man das 
problemlos machen, man halbiert die Induktivität in einem Modell das in 
einer abstrakten Welt (Netzwerk) existiert in der weder der Begriff 
"Fläche" noch "Windung" überhaupt definiert ist. Es ist durchaus 
möglich, erlaubt und praktikabel ein Modell zu erstellen mit dem man die 
wesentlichen elektrischen Eigenschaften dieser Anordnung beschreiben und 
vorhersagen kann, ob es Dir nun gelingt in der realen Welt die 
Induktivität dieser Viertelwindung für sich alleine praktisch zu messen 
oder zu berechnen oder nicht spielt keine Rolle.

: Bearbeitet durch User
von Ufgrutz (Gast)


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Bernd K. schrieb:
> Willst Du ein Modell davon machen dann mußt Du diese eine Schleife die
> die Leitung (oder Dein infinitesimales Leitungssegment) ist zerlegen in
> 2 halb so große Induktivitäten die je eine "halbe Windung"
> repräsentieren!

Selbstverständlich nicht, wie kommst du darauf?

von Bernd K. (prof7bit)


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Ufgrutz schrieb:
> Bernd K. schrieb:
>> Willst Du ein Modell davon machen dann mußt Du diese eine Schleife die
>> die Leitung (oder Dein infinitesimales Leitungssegment) ist zerlegen in
>> 2 halb so große Induktivitäten die je eine "halbe Windung"
>> repräsentieren!
>
> Selbstverständlich nicht, wie kommst du darauf?

Wie willst Du es denn dann machen? Es soll eine symmetrische Leitung 
sein.

von Ufgrutz (Gast)


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Bernd K. schrieb:
> Wie willst Du es denn dann machen? Es soll eine symmetrische Leitung
> sein.

Und wieso soll sich daran etwas ändern wenn du die Anteile nicht gleich 
wählst?

von Bernd K. (prof7bit)


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Ufgrutz schrieb:
> Bernd K. schrieb:
>> Wie willst Du es denn dann machen? Es soll eine symmetrische Leitung
>> sein.
>
> Und wieso soll sich daran etwas ändern wenn du die Anteile nicht gleich
> wählst?

Male bitte hin wie Du Dir das vorstellst.

Ganz davon abgesehen daß eine Leitung die am fernen Ende keinen 
Kurzschluss hat gar keine ganze Windung ist und nie eine sein kann.

: Bearbeitet durch User
von Ufgrutz (Gast)


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Bernd K. schrieb:
> Male bitte hin wie Du Dir das vorstellst.

Muss bis Nachmittag warten.

> Ganz davon abgesehen daß eine Leitung die am fernen Ende keinen
> Kurzschluss hat gar keine ganze Windung ist und nie eine sein kann.

Releavnt ist immer nur die von der Schleife aufgespannte Fläche. Die 
Annahme ist in diesem Fall immer, dass die Leiterenden hinreichend nahe 
beieinander liegen - man geht also von einer "senkrechten Linie" aus. 
Wichtig ist wie immer nur die Fläche welche von den beiden Leitern 
eingeschlossen wird.

Das Ding ist eigentlich: man kann Induktivität grundsätzlich nicht als 
isoliertes Bauelement darstellen. Dahingehend wären theoretisch alle 
Schaltpläne welche eine Spule enthalten falsch, da Induktivität immer 
nur für eine geschlossene Schleife definiert ist.
Es ist nur so, dass in den meisten Fällen (also fast immer wenn man eine 
diskrete Induktivität als Bauteil vor sich liegen hat) die Schleife 
ausserhalb des Bauelements einen relativ unerheblichen Anteil hat. Es 
ist also relative egal ist wo genau diese geschlossen wird da der 
überwiegende Hauptteil der magnetischen Energie im Bauelement 
gespeichert ist.

Sobald jedoch diese Bedingung nicht mehr erfüllt ist funktioniert das 
ganze nicht mehr und das ist gerade bei den Streuinduktivitäten von 
Tracks, Kabeln etc. der Fall.

Um auf die Leitung zurückzukommen: Stell dir vor du hast eine normale 2 
Draht Leitung mit Kurzschluss am Ende. Deren Induktivität kann für eine 
bestimmte Länge definiert, berechnet und gemessen werden und ist eine 
Eigenschaft der gesamten aufgespannten Leiterschleife.
Wir nehmen an, dass der Leiterabstand relativ gross ist (z.B. 1 m), die 
Länge relative lang (z.B. 10 km) und erhalten einen bestimmten 
Induktivitätswert.

Nun verlegen wir parallel zu jedem der Einzeldrähte einen weiteren Draht 
in einem sehr kleinen Abstand (z.B. 1 mm), haben also nun 4 Drähte. 
Jeder dieser Paralleldrähte hat zusammen mit dem "Hauptdraht" wieder 
eine Induktivität. Durch den kleinen Abstand ist diese nun sehr viel 
kleiner also die Induktivität der beiden Hauptdrähte vom Anfang.

Wenn du das nun als Ersatzschaltung mit je der halben Induktivität für 
jeden Leiter zeichen willst wirst du auf ein Problem stossen. Die 
Induktivitäten gehen in Summe nicht auf. Die kleinen Induktivitäten der 
Hilfsdrähte liegen parallel zu den grossen Induktivitäten aus den 
Hauptdrähten. Das Problem lässt sich auch nicht durch 
Koppelinduktivitäten lösen da während der Messung die Leitungsanfänge 
offen liegen - es kann also kein Strom durch die Koppelinduktivitäten 
fliessen.

Ich gebe zu ohne Zeichnung ist das eher schwierig zu verstehen, werde 
ich später nachliefern.

von Bernd K. (prof7bit)


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Oder nimm das Modell eines gestreckten Halbwellendipols. Dort hast Du L, 
C und R. Keins davon hat jedoch seine physikalische Entsprechung in 
einer tatsächlich vorhandenen geschlossenen Leiterschleife oder einem 
ohmschen Widerstand. Dennoch können wir damit rechnen und einfach so tun 
als wären sie hinter den Anschlussklemmen irgendwo vorhanden, obwohl wir 
nicht in der Realität die "Spule" oder den Strahlungswiderstand als 
einzelnes Bauteil herausreißen und für sich betrachtet alleine ausmessen 
können.

Dementsprechend behaupte ich es muß erlaubt sein die eine Windung in 
Lewins Versuch im Modell rein rechnerisch in 4 in Reihe geschaltete 
kleinere Induktivitäten aufzuteilen ohne der Induktivität der ganzen 
Schleife irgendeinen Schaden zuzufügen. Es wird auch nirgends gefordert 
die einzelne Viertelschleife für sich alleine in der physikalischen 
Realität auszumessen ohne die 3 anderen Segmente dabei an Ort und Stelle 
zu lassen und mit einzubeziehen.

: Bearbeitet durch User
von Bernhard S. (gmb)


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Bernd K. schrieb:
> Dementsprechend behaupte ich es muß erlaubt sein die eine Windung in
> Lewins Versuch im Modell rein rechnerisch in 4 in Reihe geschaltete
> kleinere Induktivitäten aufzuteilen ohne der Induktivität der ganzen
> Schleife irgendeinen Schaden zuzufügen.

Da habe ich nichts gegen einzuwenden - man braucht am Anfang eine 
Induktivität mit ganzzahliger Windungszahl, um sie berechnen zu können. 
Dann kann man sie (im Schaltbild!) in einem weiteren Schritt natürlich 
in beliebig viele kleinere Induktivitäten aufteilen.

von Bernhard S. (gmb)


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Ich sehe gerade, das hast du auch schon geschrieben:

Bernd K. schrieb:
> Um ein Modell zu gewinnen das sich genauso verhält kann man das
> problemlos machen, man halbiert die Induktivität in einem Modell das in
> einer abstrakten Welt (Netzwerk) existiert in der weder der Begriff
> "Fläche" noch "Windung" überhaupt definiert ist. Es ist durchaus
> möglich, erlaubt und praktikabel ein Modell zu erstellen mit dem man die
> wesentlichen elektrischen Eigenschaften dieser Anordnung beschreiben und
> vorhersagen kann, ob es Dir nun gelingt in der realen Welt die
> Induktivität dieser Viertelwindung für sich alleine praktisch zu messen
> oder zu berechnen oder nicht spielt keine Rolle.

da gehe ich 100% mit

von Wühlhase (Gast)


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@Michael:
Schau dir Lewins Erklärung und seinen Aufbau (bzw. die Nachstellung von 
EB) an.

Michael L. schrieb:
> Stell Dir eine nicht bewegte, offene Spule vor, in der ein
> Permanentmagnet hin und herbewegt wird, so dass sich innerhalb der Spule
> das B-Feld ändert.

Wir haben hier aber keine offene Spule. Wir haben eine geschlossene 
Leiterschleife, die eine bestimmbare Fläche aufspannt und dem Strom 
damit einen Weg vorgibt.

Michael L. schrieb:
> Komm mir an dieser Stelle bitte nicht damit, man müsse die Induktion in
> Spice eben durch eine Spannungsquelle modellieren.
Es ist aber das, was Lewin hier aufbaut, an diesem Aufbau eine Messung 
durchführt, und mit diesem Ergebnis seine Aussage (Kirchhoff for the 
birds) stützt. Lewin hat DAS Experiment schlechthin nachgebaut, mit dem 
man normalerweise die magnetische Induktion demonstriert.

Michael L. schrieb:
> Um aber die Physik insgesamt (AUSSER und INNERHALB der Bauelemente) zu
> beschreiben, eignet sich dieses Netzwerkmodell nicht.
Niemand hier behauptet, daß Kirchhoff überall anwendbar ist, und es geht 
hier nicht um Wirbel innerhalt eines realen Bauelements. Im diksutierten 
Versuch ist dies jedoch nicht der Fall, Kirchhoff läßt sich gerade hier 
ganz passabel anwenden, Lewin hat aber in seiner Messung einen fatalen 
Fehler eingebaut und ein Beispiel gewählt, daß nicht zu dem passt was er 
vermutlich vorbringen will.

Schau dir doch einfach mal selber an, um was es zumindest am Anfang der 
Diskussion hier mal ging. Du brauchst auch nicht die 1,5h-Vorlesung von 
Lewin zu hören, er hat seinen Punkt stark verkürzt in einem der unteren 
Videos nochmal dargestellt (selbst da nehmen seine Tiraden und 
Emotionalausbrüche noch den größten Teil der Zeit ein, das ist auch der 
Grund warum ich ihm auch nicht gerne länger als nötig zuöre).
Es gibt auch ein Video von ihm, wo er sich bei EB "entschuldigt". In 
diesem Video, er zeigt dort die ganze Zeit eine schematische Darstellung 
von seinem Versuchsaufbau, kann man zumindest feststellen daß etwas in 
seiner Messung definitiv nicht stimmt.

Im Anhang noch ein paar Bilder von der Nachstellung von EB. Ich hab mal 
seine genommen, da ich einerseits keine Lust habe die passenden 10s in 
seiner 1,5h-Vorlesung rauszusuchen, andererseits auch davon ausgehe daß 
sein Aufbau weitaus aufgeräumter ist wenn ich mir Lewins Gefuddel mit 
der einfachen Drahtschleife ansehe.

Nachschlag:
Ich habe noch einen Screenshot von der "Entschuldigung" von Lewin 
angehangen. Dort ist, neben seinem Monolog, eine Zeichnung von seinem 
Aufbau, den EB so auh nachgestellt hat. Er mißt bei V1 und V2 zwei 
unterschiedliche Spannungen. Anhand dieser Zeichnung kann man eigentlich 
schon sehen, daß sein Experiment, zumindest nach den Maßstäben der 
klassischen Physik, Mist ist.

Und noch etwas:
Michael L. schrieb:
> Dieter Meschede, Gerthsen Physik, 24. Auflage, Springer, ISBN
> 978-3-642-12893-6
Ich hab mir das mal angesehen, in der 25. Auflage ist das immer noch so 
erklärt und ich gebe dir Recht, das ist Unsinn.

Das hat m.A. nach weniger etwas mit Kirchhoffs Maschenregel denn mehr 
mit unzulässiger Vereinfachung zu tun und ich kann aus dem, was ich von 
Lewin gehört/gesehen habe, auch nicht erkennen wie er auf diesen 
Mißstand hinaus wollte.

von Guido B. (guido-b)


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Wühlhase schrieb:
> Er mißt bei V1 und V2 zwei
> unterschiedliche Spannungen. Anhand dieser Zeichnung kann man eigentlich
> schon sehen, daß sein Experiment, zumindest nach den Maßstäben der
> klassischen Physik, Mist ist.

Was ist der Mist? Was soll klassische Physik sein?

Du hast das pdf hier 
Beitrag "Re: Dr. Lewin (MIT) vs. ElectroBOOM (YouTube): "Kirchhoff's loop rule is for the birds""
gelesen, insbesondere den letzten Abschnitt (11)?

von Michael L. (Gast)


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Hallo,

> @Michael:
> Schau dir Lewins Erklärung und seinen Aufbau (bzw. die Nachstellung von
> EB) an.
Ich kenne das Video, da ich es schon mehrfach gesehen habe. Das war aber 
zu einer Zeit, bei der ich die Inhalte, auf denen er herumreitet, schon 
eine Weile verstanden hatte.
Mit ihm und mit Professor Belcher hatte ich auch schon E-Mail-Kontakt. 
Dabei habe ich beide auf einen subtilen Fehler in seiner Notation der 
allgemeinen Form des induktionsgesetzes hingewiesen. Dieser 
Notationsfehler spielt für uns hier aber keine Rolle, da er nur wichtig 
ist, wenn man bewegte Konturlinien annimmt.

> Michael L. schrieb:
>> Stell Dir eine nicht bewegte, offene Spule vor, in der ein
>> Permanentmagnet hin und herbewegt wird, so dass sich innerhalb der Spule
>> das B-Feld ändert.
>
> Wir haben hier aber keine offene Spule. Wir haben eine geschlossene
> Leiterschleife, die eine bestimmbare Fläche aufspannt und dem Strom
> damit einen Weg vorgibt.
Wenn Du Lewin verstehen willst, ist das aber der erste Schritt. 
Anschließend können wir gerne zusätzliche Widerstände in die Anordnung 
einbringen. Jetzt geht es aber erstmal nur um die offene Leiterschleife.

Ich hätte gerne zu jeder der Fragen von Dir eine Antwort, idealerweise 
ein "Verstehe ich" oder "Verstehe ich nicht".
1) In einem elektrostatischen Feld bezeichnet man mit dem Begriff 
"Spannung" das Linienintegral über die elektrische Feldstärke.
2) Die Linienintegral über E entlang eines nicht stromdurchflossenen 
Leiters (Integrationsweg verläuft im Metall) ist gleich null, da im 
Leiter E=0 gilt.
3) Ein Oszilloskop, das man an die Klemmen A und B einer Schaltung 
anklemmt, zeigt das Linienintegral von E entlang eines im Oszilloskop 
verlaufenden Weges (z. B. entlang eines hochohmigen Widerstands) an*.
4) In den Zuleitungsdrähten zum Oszilloskop fließt gewöhnlich nur ein 
Strom mit geringer Stromstärke, da ein Oszilloskop hochohmig ist. Daher 
kann man für den Zuleitungsdraht eines Oszilloskopes in guter Näherung 
E=0 annehmen.
5) Die Kombination aus 3) und 4) bedeutet, dass ein Oszilloskop in 
bester Näherung das Linienintegral vom Anschluss A zum Anschluss B über 
einen Weg AUSSERHALB des Bauteils, aber INNERHALB des Oszilloskops 
anzeigt.


>> Komm mir an dieser Stelle bitte nicht damit, man müsse die Induktion in
>> Spice eben durch eine Spannungsquelle modellieren.
> Es ist aber das, was Lewin hier aufbaut, an diesem Aufbau eine Messung
> durchführt, und mit diesem Ergebnis seine Aussage (Kirchhoff for the
> birds) stützt. Lewin hat DAS Experiment schlechthin nachgebaut, mit dem
> man normalerweise die magnetische Induktion demonstriert.
Es tut mir leid. Das Thema müssen wir vertagen. Das Verständnis der 
offenen Leiterschleife ist hierzu der erste Schritt.

> Im Anhang noch ein paar Bilder von der Nachstellung von EB. Ich hab mal
> seine genommen, da ich einerseits keine Lust habe die passenden 10s in
> seiner 1,5h-Vorlesung rauszusuchen, andererseits auch davon ausgehe daß
> sein Aufbau weitaus aufgeräumter ist wenn ich mir Lewins Gefuddel mit
> der einfachen Drahtschleife ansehe.
Die offene Leiterschleife ist m. E. der leichteste Zugang zu dem, was er 
sagt. Sie hat darüber hinaus den Vorzug, dass Du Dir die Ringintegrale 
mathematisch nicht im Detail beibringen musst.


> Das hat m.A. nach weniger etwas mit Kirchhoffs Maschenregel denn mehr
> mit unzulässiger Vereinfachung zu tun und ich kann aus dem, was ich von
> Lewin gehört/gesehen habe, auch nicht erkennen wie er auf diesen
> Mißstand hinaus wollte.
Die Maschenregel ist dort m. E. das grundlegendste Problem.


Viele Grüße
Michael



*Hinweis zur Formulierung: Hier steht absichtlich nicht, dass das 
Oszilloskop die Spannung zwischen A und B anzeigt, da ja gar nicht klar 
ist, ob das Ringintegral über E für jeden Weg von A nach B gleich große 
Werte ergibt.

von Wühlhase (Gast)


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@Michael:
Ich denke, die Punkte 1-5 sind mir klar. Ich bin gespannt, worauf du 
hinaus willst.


@Guido:
Der Messaufbau von Lewin ist Mist (wurde aber schon genügend ausgeführt, 
vor allem am Anfang). Und mit klassischer Physik meine ich das hier: 
https://de.wikipedia.org/wiki/Klassische_Physik

Nein, das PDF hab ich mir nicht angesehen, bzw. habe ich es jetzt gerade 
getan. Über den Absatz 11 denk ich grad etwas nach, denn ich betrachte 
tatsächlich das als Spannung, was in Volt [V] angegeben und gemessen 
wird, unabhängig davon ob diese durch elektrostatische Ladungstrennung, 
magnetische Induktion oder galvanische Zellen hervorgerufen wird. 
Spannung ist Spannung.

Es ist natürlich klar daß sich in einer Induktivität kein 
elektrostatisches Feld ausbildet, ich arbeite allerdings auch nicht mit 
Begriffen wie "Elektromotorische Kraft". Ich kenne diesen Begriff zwar 
aus der Literatur, im Studium ist uns dieser aber schon nicht mehr 
begegnet und soweit ich weiß wird dieser Begriff heute auch allgemein 
als veraltet betrachtet.

von Guido B. (guido-b)


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Wühlhase schrieb:
> ich arbeite allerdings auch nicht mit
> Begriffen wie "Elektromotorische Kraft".

Mach dir damit keinen Kopf, es ist einfach die englische
Bezeichnung für Induktionsspannung. Wird hierzulande seit
über 100 jahren nicht mehr benutzt, vorher war Deutsch die
Wissenschaftssprache und so ist der Begriff ins Englische
gekommen.

von Michael L. (Gast)


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Hallo,

> 1) In einem elektrostatischen Feld bezeichnet man mit dem Begriff
> "Spannung" das Linienintegral über die elektrische Feldstärke.
> 2) Die Linienintegral über E entlang eines nicht stromdurchflossenen
> Leiters (Integrationsweg verläuft im Metall) ist gleich null, da im
> Leiter E=0 gilt.
> 3) Ein Oszilloskop, das man an die Klemmen A und B einer Schaltung
> anklemmt, zeigt das Linienintegral von E entlang eines im Oszilloskop
> verlaufenden Weges (z. B. entlang eines hochohmigen Widerstands) an*.
> 4) In den Zuleitungsdrähten zum Oszilloskop fließt gewöhnlich nur ein
> Strom mit geringer Stromstärke, da ein Oszilloskop hochohmig ist. Daher
> kann man für den Zuleitungsdraht eines Oszilloskopes in guter Näherung
> E=0 annehmen.
> 5) Die Kombination aus 3) und 4) bedeutet, dass ein Oszilloskop in
> bester Näherung das Linienintegral vom Anschluss A zum Anschluss B über
> einen Weg AUSSERHALB des Bauteils, aber INNERHALB des Oszilloskops
> anzeigt.

Wühlhase schrieb:
> @Michael:
> Ich denke, die Punkte 1-5 sind mir klar. Ich bin gespannt, worauf du
> hinaus willst.

Im Bild sieht man ein Stück dicken, gut leitfähigen Draht, an dessen 
Enden A und B ein hochohmiger Widerstand (z. B. 1 MOhm wie bei einem 
Oszilloskop) angeschlossen wird, der als Voltmeter fungiert.

Stromtreibend ist die eingezeichnete Änderung der magnetischen 
Flussdichte. Zur einfacheren Diskussion wollen wir annehmen, dass das 
Feld
 auf den rechteckigen Bereich beschränkt ist, der durch den schwarz 
eingezeichneten Leiter und die gestrichelt gezeichnete Verbindungslinie 
zwischen A und B beschränkt ist. In diesem Bereich soll das Feld homogen 
sein und für die Zeit 0 < t < T einen konstanten Wert
 annehmen. Der Kringel mit dem Kreuz kennzeichnet die Richtung des 
Feldes in "Indianerpfeilschreibweise" (hier: Pfeil von hinten, das Feld 
zeigt senkrecht in die Zeichenebene hinein).

Der restliche Bereich außerhalb des Rechtecks soll feldfrei sein.

Entsprechend dem Bauteilgesetz für das Bauelement "Widerstand" gilt 
während des Zeitbereichs 0 < t < T für die Klemmenspannung:
Diese Spannung hat aufgrund der stattfindenden Induktion einen von null 
verschiedenen, positiven Wert.

Nun schauen wir, ob sich entlang des Drahtes die gleiche Spannung 
ergibt.
Hierzu denken wir uns 15 Miniaturvoltmeter, die so angeschlossen werden, 
dass der Minus-Anschluss von Voltmeter 1 an der gleichen Stelle 
angeschlossen wird wie der Plus-Anschluss von Voltmeter 2 (und analog 
für die restlichen Voltmeter).

Die Frage, ob die Spannung zwischen A und B entlang der Drahtstrecke 
gleich groß ist wie die Spannung zwischen A und B entlang der 
Luftstrecke, muss mit einem klaren nein beantwortet werden. Aufgrund der 
geringen Ströme im dicken, schwarzen Draht und aufgrund der guten 
Leitfähigkeit des Drahtes gilt:

und somit

Die Spannung "einmal im Kreis herum" würde man hier notieren als:

Dies ist genau das, was man in der Feldschreibweise als Ringintegral 
über E notieren würde:


Mit Spice kannst Du durchaus eine Schaltung konstruieren, die ein 
gleiches Klemmenverhalten liefert. Du wirst aber nie eine Schaltung 
erhalten, bei der die Summe der Spannungen von einem Punkt A zu einem 
Punkt B vom Weg abhängt, über den man die Spannungen von A nach B 
zusammenzählt.


Viele Grüße
Michael

von Mach (Gast)


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u1 = u2 = ... = 0?
Du hasts echt drauf. Danke dass du uns die Physik der Induktion erklären 
konntest!

von Mach (Gast)


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Nachtrag, in der Hoffnung dass du deinen Denkfehler siehst:

Die Spannung u1 lässt sich über den Widerstand nicht messen, da über die 
Messleitungen die gleiche Spannung induziert wird wie auf dem gemessenen 
dicken Leitungsstück. Das heißt aber nicht, dass die Spannung null ist. 
Die Messschleife ist nur in Summe 0 (keine B-Feld-Änderung innerhalb der 
Schleife).

Beitrag #5765171 wurde von einem Moderator gelöscht.
Beitrag #5765175 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Michael L. (Gast)


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> Das heißt aber nicht, dass die Spannung null ist.
> Die Messschleife ist nur in Summe 0 (keine B-Feld-Änderung innerhalb der
> Schleife).
Aha, mit Ohm hast Du also auch so Deine Probleme, nicht nur mit Faraday.

In einem Metall gilt:

j ist die Stromdichte, kappa die Leitfähigkeit.

Im betrachteten Stromkreis ist j klein (wenig Strom), da der Widerstand 
R voraussetzungsgemäß groß ist:

Darüber hinaus ist kappa im Draht groß, da ein guter Leiter 
vorausgesetzt wird:


Für das E-Feld im Draht gilt also idealtypisch:

Das kann man rechnen und messen.


Ich beende hiermit meine Diskussion, die ja eigentlich keine Diskussion 
ist, sondern ein Lernangebot. Das Lernangebot ergibt aber nur Sinn für 
Leute, die etwas lernen wollen. Für sie steht alles Nötige in den Posts, 
und wer eine Nachfrage hat, erreicht mich ja auch mit einer privaten 
Nachricht. Für alle anderen ist es eh egal, ob sie das Induktionsgesetz 
verstehen oder nicht. Für sie gibt es so viele andere schöne Gebiete, in 
denen sie sich vertiefen können.

von Wühlhase (Gast)


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@Michael:
Bevor du wegrennst: In einem Punkt bin ich noch nicht einverstanden.

Zunächst einmal: Ich sehe immer noch nicht, das Lewin genau das zeigen 
wollte, wovon wir hier sprechen. Aber das stell ich hier mal zurück.

Womit ich in deinem Aufbau nicht einverstanden bin:
1. Du kannst, in deinem Beispiel, nicht einfach an einem beliebigen 
Widerstand die Zählpfeilrichtung ändern. Das hast du über R_Luft aber 
gemacht. Wenn du die anderen Widerstände zu 0Ω annimmst (da stimme ich 
ja auch mit dir überein, ich würde das auch so machen), bleibt nur 
R_Luft übrig an dem eine Spannung abfallen kann.

2. Ich kann deine Ausführungen ansonsten auch alle nachvollziehen und 
unterschreib diese auch, jedoch fehlt mir in deiner Überlegung 
folgendes:

Das kann man formal sicherlich ignorieren wenn man auf etwas anderes 
hinaus will. Ich sehe allerdings nicht wieso das bei Lewins Aufbau 
ignoriert, eigentlich eher wegdefiniert (nicht ersetzt!), wird wo es im 
Versuchsaufbau doch aber eine Rolle spielt.


Übrigens, so am Rande: Ich hab, als ich den Kram gelernt habe, auf die 
Bücher von W. Weißgerber zurückgegriffen (Elektrotechnik für Ingenieure 
1-3). Ich hab eben mal die Feynman Lectures überflogen an entsprechender 
Stelle, der Herleitungsansatz scheint mir auf den ersten Blick derselbe 
zu sein. Und auch sonst habe ich bisher nicht gehört, daß es vom 
wissenschaftlichen Standpunkt her Anlass zur Kritik gegeben hätte.

von Michael L. (Gast)


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Hallo,

> Zunächst einmal: Ich sehe immer noch nicht, das Lewin genau das zeigen
> wollte, wovon wir hier sprechen. Aber das stell ich hier mal zurück.
ok.

> Womit ich in deinem Aufbau nicht einverstanden bin:
> 1. Du kannst, in deinem Beispiel, nicht einfach an einem beliebigen
> Widerstand die Zählpfeilrichtung ändern.
Die Zählpfeilrichtung gibt doch nur an, in welche Richtung ich das 
Messgerät einbaue. Das habe ich zusätzlich über die blauen und roten 
Anschlusskabel markiert.


Bei der Einbaurichtung bin ich prinzipiell frei:

- Wenn ich die Spannung u_{AB} auf verschiedenen Wegen berechnen will, 
ist es so wie dargestellt meines Erachtens am günstigsten. Ich sehe, 
wenn ich von A nach B laufe immer zuerst das rote Anschlusskabel des 
Voltmeters und dann das blaue. Das erspart mir die Angabe von 
zusätzlichen Vorzeichen. Ich kann dann schreiben:
und


- Wenn ich die Gesamtspannung "einmal im Kreis herum von Punkt B nach 
Punkt B" berechnen will, berücksichtige ich die Einbaurichtung durch ein 
zusätzliches Minuszeichen:

also zuerst MINUS bei der Klemmenspannung
aber dann PLUS bei allen anderen

> 2. Ich kann deine Ausführungen ansonsten auch alle nachvollziehen und
> unterschreib diese auch, jedoch fehlt mir in deiner Überlegung
> folgendes:
>
Die Summe aller Spannungen einmal im Kreis herum ist (bei ruhenden 
Leitern) gerade die negative Änderung des durch die aufgespannte Fläche 
hindurchtretenden Flusses.

Als aufgespannte Fläche wollen wir hier die Fläche nehmen, die von der 
Linie des Strompfades begrenzt wird. Unsere Linie soll konkret von Punkt 
B über den Widerstand R zu Punkt A und dann entlang der schwarzen Linie 
zurück zu Punkt B gehen. Bei der Wahl der Umlaufrichtung (Uhrzeigersinn 
oder entgegen dem Uhrzeigersinn) sind wir zunächst frei. Wir müssen das 
aber bei der Flussberechnung berücksichtigen (siehe unten).

Für unser Beispiel mit ruhenden Leitern gilt dann:

Wenn man diese Gleichung mit dem Minuszeichen vor der Flussänderung 
aufschreibt, muss man sicherstellen, dass die Flächennormale (wie in der 
Differentialgeometrie üblich) rechtshändig zur Umlaufrichtung gewählt 
wird. Das haben wir hier gemacht (Umlaufrichtung beliebig wählen, 
Flächennormale dann rechtshändig dazu nehmen)!

Setzen wir jetzt in der Gleichung u1=u2=...=u15=0 ein, so ergibt sich:

oder vereinfacht

Der Hinweis mit den ruhenden Leitern ist in manchen Situationen wichtig, 
da im allgemeinen Induktionsgesetz nicht die totale Flussableitung 
steht, sondern das integral über die partielle Flussableitung (vgl. 
https://de.wikipedia.org/wiki/Elektromagnetische_Induktion#%C3%9Cbergang_von_der_differentiellen_Form_zur_Integralform)
Das ist aber ein eigenes Thema, das ähnliche Kontroversen hervorruft wie 
die Wirbelfelder und von noch weniger Leuten verstanden wird.


> Das kann man formal sicherlich ignorieren wenn man auf etwas anderes
> hinaus will. Ich sehe allerdings nicht wieso das bei Lewins Aufbau
> ignoriert, eigentlich eher wegdefiniert (nicht ersetzt!), wird wo es im
> Versuchsaufbau doch aber eine Rolle spielt.
Die Flussableitung findet man nicht als einzelne Spannung irgendwo im 
Strommkreis, sondern sie ist vielmehr die Summe aller Teilspannungen.


> Übrigens, so am Rande: Ich hab, als ich den Kram gelernt habe, auf die
> Bücher von W. Weißgerber zurückgegriffen (Elektrotechnik für Ingenieure
> 1-3). Ich hab eben mal die Feynman Lectures überflogen an entsprechender
> Stelle, der Herleitungsansatz scheint mir auf den ersten Blick derselbe
> zu sein. Und auch sonst habe ich bisher nicht gehört, daß es vom
> wissenschaftlichen Standpunkt her Anlass zur Kritik gegeben hätte.
Es ist halt mühsam, das Induktionsgesetz richtig zu erklären, wie das 
Beispiel von Professor Lewin zeigt. Und für ein prestrigeträchtiges 
Journal-Paper ist das Thema zu alt. Allenfalls in einer 
Didaktikzeitschrift kann man mit dem Thema durchkommen. Dann muss man 
aber Glück haben, dass die Reviewer von dem Thema Ahnung haben. Mit dem 
Prädikat "MIT-Professor" ist das Durchkommen auch sicher einfacher als 
mit dem Prädikat "Feld-Wald-Wiesen-Professor".
Weißgerber erklärt das Induktionsgesetz aber m. E. richtig (ich habe von 
ihm allerdings noch nicht viel gelesen).



Viele Grüße
Michael

von Wühlhase (Gast)


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Sorry, ich hatte die letzte Woche etwas viel zu tun und hatte wenig 
Zeit.

Michael L. schrieb:
> Die Zählpfeilrichtung gibt doch nur an, in welche Richtung ich das
> Messgerät einbaue.

Naja, ich lese aus der Zählpfeilrichtung heraus, ob Energie in das 
System ein- oder ausgebracht wird. So unwichtig finde ich die 
Zählpfeilrichtung daher nicht. Vorzeichenfehler passieren mir bei 
größeren Rechnungen zwar auch öfter, aber bei kleineren 
Ersatzschaltbildern komme ich mit Ausdrücken wie I1 und -I1 ganz gut 
klar. Zum Rechnen hat man ja Computer, die können das besser.

Michael L. schrieb:
> Weißgerber erklärt das Induktionsgesetz aber m. E. richtig

Das beruhigt mich ja schon mal. Dann hatte ich wenigstens schomal das 
richtige Studienmaterial. :)

Ich würde vorschlagen mal etwas weiter vorne anfangen: Wir nehmen statt 
einer Leiterschleife ein gerades Stück Draht, der durch ein Magnetfeld 
bewegt wird. Ob sich der Draht bewegt oder das Magnetfelt ändert ist ja 
egal.

In diesem Drahtstück wirken jetzt zwei Kräfte gegeneinander:

Einmal die Lorentzkraft, die eine Trennung der Ladungsträger hervorruft. 
Bzw. die beweglichen Elektronen auf eine Seite zieht, während die 
unbeweglichen, jetzt positiv geladenen, Atomkerne an ihrem Ort 
verbleiben.

Dadurch wird im Draht nun gleichzeitig ein elektrisches Feld aufgebaut, 
daß homogen ist und entlang des Drahtes verläuft. Dieses hast du oben in 
der Leiterschleife zu null definiert.

Die Lorentzkraft bzw. die von ihr hervorgerufene Spannung, sehe ich in 
deinem Modell aber immer noch nicht berücksichtigt. Die sollte in deinem 
Beispiel von den Spannungsmessern aber angezeigt werden, in der Hinsicht 
korrigiere ich meine Aussage von oben. Selbstverständlich nicht 
konzentriert an einer Stelle, sondern verteilt rings um die 
Leiterschleife herum, so wie sich das E-Feld und die Lorentzkraft am 
bewegten Drahtstück entlang seiner ganzen Länge ausbildet.


Michael L. schrieb:
> Es ist halt mühsam, das Induktionsgesetz richtig zu erklären, wie das
> Beispiel von Professor Lewin zeigt. Und für ein prestrigeträchtiges
> Journal-Paper ist das Thema zu alt. Allenfalls in einer
> Didaktikzeitschrift kann man mit dem Thema durchkommen. Dann muss man
> aber Glück haben, dass die Reviewer von dem Thema Ahnung haben. Mit dem
> Prädikat "MIT-Professor" ist das Durchkommen auch sicher einfacher als
> mit dem Prädikat "Feld-Wald-Wiesen-Professor".

Keine Frage. Vor allem ist das auch kein Thema, über das man mit 
Kommilitonen diskutieren könnte. Insofern schätze ich dieses Gespräch 
sehr.

von B.A. (Gast)


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Kalle schrieb:
> Es ging einfach darum, dass Elektroboom Unrecht hat und offensichtlich
> (trotz seines Masters) über den Spannungsteiler hinaus auch kein Wissen
> der theoretischen Elektrotechnik besitzt. Das deutsche Äquivalent wäre
> wohl der FH-Absolvent, der versucht, mit Promovierten eine Diskussion zu
> führen.

Also ohne die theoretische Elektrotechnik bestanden zu haben bekommt man 
an der Fachhochschule keinen Master.

von Markus (Gast)


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Dieses Video von Elektroboom versucht zumindest die Wogen zu glätten:
https://www.youtube.com/watch?v=Q9LuVBfwvzA

von Michael L. (Gast)


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> Dieses Video von Elektroboom versucht zumindest die Wogen zu glätten:
> https://www.youtube.com/watch?v=Q9LuVBfwvzA
Ich würde sagen, er versucht sich herauszureden. Um Recht zu behalten, 
definiert er sogar den Begriff "elektrische Spannung" um.

von Michael L. (Gast)


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Hallo,

>> Die Zählpfeilrichtung gibt doch nur an, in welche Richtung ich das
>> Messgerät einbaue.
>
> Naja, ich lese aus der Zählpfeilrichtung heraus, ob Energie in das
> System ein- oder ausgebracht wird. So unwichtig finde ich die
> Zählpfeilrichtung daher nicht.
Die Zählpfeilrichtung sagt isoliert betrachtet überhaupt nichts über die 
Energieflüsse aus. Um etwas über den Energiefluss zu sagen, musst Du die 
Kombination aus Zählpfeilrichtungen und Zahlenwerten betrachten.

Im Beispiel betrachten wir zwei Spannungsquellen. U1 ist ein Netzgerät 
mit variabler Spannung, U2 ein wiederaufladbarer Akku.

Im Fall von
 wird der Akku geladen, im Fall
 wird der Akku entladen. Das ist vollkommen unabhängig davon, ob ich den 
Stromzählpfeil wie im oberen Teilbild oder wie im unteren Teilbild 
wähle.

Entscheidend für die Beschreibung ist, dass die Gleichungen, die ich 
notiere, zu den gewählten Zählpfeilen passen.

Im oberen Bild wähle ich:
, während ich im unteren Bild korrekterweise notiere
.

Hinsichtlich der Energieflüsse ist
 die von der Spannungsquelle 1 ins Netz eingebrachte Leistung. Diese 
Leistung ist für
 größer als null.
 die von der Spannungsquelle 1 aus dem Netz entnommene Leistung. Diese 
Leistung ist für
 kleiner als null.

> Ich würde vorschlagen mal etwas weiter vorne anfangen: Wir nehmen statt
> einer Leiterschleife ein gerades Stück Draht, der durch ein Magnetfeld
> bewegt wird.
Sagen wir, dass das Magnetfeld homogen und zeitlich konstant ist?

> Ob sich der Draht bewegt oder das Magnetfelt ändert ist ja
> egal.
Nein, die Situationen unterscheiden sich gravierend.

> In diesem Drahtstück wirken jetzt zwei Kräfte gegeneinander:
>
> Einmal die Lorentzkraft, die eine Trennung der Ladungsträger hervorruft.
> Bzw. die beweglichen Elektronen auf eine Seite zieht, während die
> unbeweglichen, jetzt positiv geladenen, Atomkerne an ihrem Ort
> verbleiben.
>
> Dadurch wird im Draht nun gleichzeitig ein elektrisches Feld aufgebaut,
> daß homogen ist und entlang des Drahtes verläuft.
Richtig. Auf die freien Ladungen q im Draht wirkt die Kraft:

Nach kürzester Zeit ergibt sich ein Kräftegleichgewicht:

Wenn wir die Gleichung durch die Ladung q teilen und die Summe auf 
verschiedene Seiten der Gleichung bringen, ergibt sich daraus:


> Dieses hast du oben in der Leiterschleife zu null definiert.
Was heißt "zu null definiert"? Bei mir liegt ein ruhender Draht mit
 vor. Also habe ich eingesetzt:

Herzlich willkommen im Bereich der speziellen Relativitätstheorie. Die 
Frage, ob in einem Draht ein E-Feld herrscht, hängt davon ab, in welchem 
Bezugssystem sich der Beobachter befindet, und zwar ab dem ersten 
Millimeter pro Sekunde, nicht erst bei Geschwindigkeiten um c herum.


> Die Lorentzkraft bzw. die von ihr hervorgerufene Spannung, sehe ich in
> deinem Modell aber immer noch nicht berücksichtigt.
Die Lorentzkraft ist mangels Bewegung der Ladungsträger nicht vorhanden.



Viele Grüße
Michael

von Markus (Gast)


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Was hier noch fehlt: Die Ausarbeitung von Prof. Belcher vom MIT 
bezüglich ElektroBooms  Experimenten:
http://www.electroboom.com/share/FaradaysLaw_Mehdi.pdf

von Markus (Gast)


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Das ganze Problem des Disputs ist, dass sowohl Dr.Lewin als auch 
Elektroboom mit den falschen Schaltplänen operieren, und es keiner von 
beiden merkt.

Ein Schaltplan ist ein Modell der elektrischen Realität, die einige, 
aber nicht alle Aspekte abbilden.
Eine Linie im Schaltplan ist definiert mit R=0, sie hat keine 
Kapazitätsbelag, die Kabelführung und die Leitungslänge werden nicht 
abgebildet.
Um Unklarheiten der Definitionen zu vermeiden, kann man ein formal 
geschlossenes Simulationsprogramm wie z.B. LtSpice betrachten, bei dem 
die Eigenschaften ganz genau definiert sind.

Wenn man eine eine Leiterschleife in ein sich änderndes Magnetfeld 
bringt, wir eine Spannung induziert. Man kann dieses dann im Schaltplan 
modellieren, in dem man den Draht durch eine Spannungsquelle ersetzt.

Insofern ist mit Dr.Lewin nicht "Kirchoff for the birds" sondern sein 
Schaltplanmodell "for the birds" ( Was auch immer Vögel damitt anfangen 
sollen ).

von Rainer V. (a_zip)


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Markus schrieb:
> Insofern ist mit Dr.Lewin nicht "Kirchoff for the birds" sondern sein
> Schaltplanmodell "for the birds" ( Was auch immer Vögel damitt anfangen
> sollen ).

Obwohl ich die Diskussion mit großem Interesse verfolgt habe, muß ich 
sagen, daß mein verstaubtes Hochschulwissen hier gar nicht mithalten 
kann. Mir erschließt sich lediglich, dass irgendwie verschiedene Modelle 
benutzt werden. Aber wann, wo, welches Modell relevant ist, kann ich 
jetzt nicht (mehr) sagen :-)
In Aachen gab es in den 70ern einen "weltweit" gefürchteten/anerkannten 
Lehrstuhl für theoretische E-Technik - sinnvollerweise war das die 
letzte Prüfung nach! der Diplomarbeit. Später habe ich in einigen 
Instituten diverse Doktoranten mit Th-E 1+ erleben dürfen, die sich hier 
pudelwohl gefühlt hätten! Aber mal boshaft ausgedrückt: einen Eimer 
Wasser umkippen, konnte keiner von denen...
Gruß Rainer

von Markus (Gast)


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Autor: Rainer V. (a_zip)
>Obwohl ich die Diskussion mit großem Interesse verfolgt habe, muß ich
>sagen, daß mein verstaubtes Hochschulwissen hier gar nicht mithalten
>kann. Mir erschließt sich lediglich, dass irgendwie verschiedene Modelle
>benutzt werden. Aber wann, wo, welches Modell relevant ist, kann ich
>jetzt nicht (mehr) sagen :-)

Ich werde mal versuchen, meine Sichtweise darzulegen und denke, dass sie 
relativ leicht zu verstehen ist.

Wenn man einen Schaltplan lesen will, muss man verstehen, was die 
einzelnen Komponenten genau bedeuten. Am besten betrachtet man ein 
Simulationsprogramm wie LtSpice, weil es dort aus Prinzip keine andere 
Wahl gibt, als sehr genau die Konventionen abzubilden.

Nur wenn der Schaltplan den Konventionen des Programms entspricht, kann 
man simulieren. Man kann es mit einem C-Compiler vergleichen: Tippt man 
Pseudo-Code in den Editor, werden tausende Fehler geworfen. Nur wenn man 
alles syntaktisch korrekt macht, compiliert das Programm und es kann 
ausgeführt werden.
Genau das gleiche gilt für Simulationsprogramme, die eine Art 
graphischen Compiler darstellen.

Nehmen wir LtSpice: Der Schaltplan wird in eine Netzliste umgewandelt, 
mit der LtSpice die Schaltung simulieren kann.
Die Netzliste besteht aus Knoten ( Netze genannt ), an die die Bauteile 
angeschlossen sind. Die Knoten sind im Schaltplan als Linien dargestellt 
und haben auf dem Bildschirm eine geometrische Ausdehnung. Das kann man 
leicht mit den Kabeln der realen Schaltung verwechseln. Man sieht aber 
in der Netzliste, dass die Knoten dort auf einen Verbindungspunkt 
reduziert sind und keine Ausdehnungsinformation haben.

Betrachten wir einmal das Tafelbild von Dr. Lewin.
Dort sieht man, dass er das magnetische Feld und auf den 
Verbindunglinien verschiedene Testpunkte einzeichnet.
Er hat damit eine Art Pseudocode kreiert, der keiner syntaktisch 
korrekten Form folgt und deren Interpretation undefiniert ist und die 
Bedeutung höchstenfalls erahnt werden kann.
Die Schaltung würde nicht kompilieren bzw. ließe sich so nicht in 
LT-Spice eingeben.
Um das irgendwie sinnhaft zu simulieren, müssten Spannungsquellen 
eingezeichnet werden.

Anmerkung: Ich nehme hier die LtSpice-Simulatin nur, um zu 
verdeutlichen, wie schwer und wichtig es ist, die korrekte Syntax und 
die korrekte Semantik von wissenschaftlichen Arbeiten genau einzuhalten 
bzw. in der Ausarbeitung genau zu spezifizieren.

Beitrag #5777175 wurde von einem Moderator gelöscht.
Beitrag #5777196 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Michael L. (Gast)


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> Betrachten wir einmal das Tafelbild von Dr. Lewin.
> Dort sieht man, dass er das magnetische Feld und auf den
> Verbindunglinien verschiedene Testpunkte einzeichnet.
> Er hat damit eine Art Pseudocode kreiert, der keiner syntaktisch
> korrekten Form folgt und deren Interpretation undefiniert ist und die
> Bedeutung höchstenfalls erahnt werden kann.

Beschäftige Dich doch mal mit Feldtheorie, Rotation, Divergenz, 
Gradient, Quellen- und Wirbelfeldern. Dann verstehst Du die elektrische 
Netzwerktheorie von einem höheren Level aus und kannst auch mitreden. 
Bis jetzt zeigen Deine Äußerungen nur, dass Du nicht ansatzweise 
erahnst, um was es in Lewins Video geht.

von Markus (Gast)


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>Beschäftige Dich doch mal mit Feldtheorie, Rotation, Divergenz,
>Gradient, Quellen- und Wirbelfeldern. Dann verstehst Du die elektrische
>Netzwerktheorie von einem höheren Level aus und kannst auch mitreden.
>Bis jetzt zeigen Deine Äußerungen nur, dass Du nicht ansatzweise
>erahnst, um was es in Lewins Video geht.

Gerne doch, wenn du dich im Gegensatz dazu mit der Semantik und der 
Syntax von Schaltplänen beschäftigst.
Das du damit nicht sonderlich bewandert bist, zeigst Du mit deiner 
kreativ-Zeichung hier:

https://www.mikrocontroller.net/attachment/406003/Induktion_Spule.png

Denn wie ich schon sagte: Nicht nur mathematische Formeln, sondern auch 
graphische Zeichungen können ganz harten Koventionen folgen, wenn sie 
präzise sein sollen.

von Michel M. (elec-deniel)


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Wäre sicherlich zeiteffizienter, interessanter und schneller erklärt, 
wenn beide vortragenden per Skxpe ihre Vorstellungen vortragen würden. 
:-)

von Markus (Gast)


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>Wäre sicherlich zeiteffizienter, interessanter und schneller erklärt,
>wenn beide vortragenden per Skxpe ihre Vorstellungen vortragen würden.
>:-)

Sicher, aber so ist's doch viel lustiger und die Mitleser dürfen schon 
auf die Fortsetzung gespannt sein.

Im Anhang noch einen unter Elektrotechnikern sehr beliebter Witz, damit 
wir ein wenig die Atmosphäre lockern ;-)

von Michael (Gast)


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Markus schrieb:
> Gerne doch, wenn du dich im Gegensatz dazu mit der Semantik und der
> Syntax von Schaltplänen beschäftigst.

Was stört dich an dieser Abbildung? Die Voltmeter, die wie Widerstände 
aussehen?

Ich denke aus dem Post geht deutlich hervor, was gemeint ist:

Michael L. schrieb:
> Hierzu denken wir uns 15 Miniaturvoltmeter, die so angeschlossen werden,
> dass der Minus-Anschluss von Voltmeter 1 an der gleichen Stelle
> angeschlossen wird wie der Plus-Anschluss von Voltmeter 2 (und analog
> für die restlichen Voltmeter).

von Michael L. (Gast)


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> Denn wie ich schon sagte: Nicht nur mathematische Formeln, sondern auch
> graphische Zeichungen können ganz harten Koventionen folgen, wenn sie
> präzise sein sollen.
Dann entwirf doch mal einen Spice-Schaltplan, bei der die Summe aller 
Spannungen einmal im Kreis herum ungleich null ist -- analog wie in der 
Natur. Dabei kannst du gerne harte Kriterien und präzise Zeichnungen 
verwenden.

von Mach (Gast)


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Michael L. schrieb:
> bei der die Summe aller
> Spannungen einmal im Kreis herum ungleich null ist -- analog wie in der
> Natur.
Das widerspricht sich.

von Rainer V. (a_zip)


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Hallo, vielleicht doch noch mal einen Eimer Wasser :-)
Das Induktionsgesetz ist doch einfach... ein geschlossener Leiter in 
einem Magnetfeld, der bewegt wird, bekommt eine Spannung induziert. Nun 
kannst du variieren, Leiter bewegt sich, Magnetfeld bewegt sich, durch 
Magnetfeld erzeugtes elektrisches Feld bewegt sich auch...ein Stück 
Draht wo, wie oder mit wem auch immer, bleibt ein Stück Draht! In der 
Simulation immer mit fehlenden Potentialen angemeckert (floating node).
Gruß Rainer

von Markus (Gast)


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>..ein Stück
>Draht wo, wie oder mit wem auch immer, bleibt ein Stück Draht!

Tja, wenn das so einfach wäre ..
Tatsächlich entspannt sich die Diskussion hier genau deshalb, weil Leute 
bestimmte Elemente in Zeichnungen mit Drähten verwechseln.

Es ist extrem wichtig, die Semantik einer Linie im Schaltplan zu 
verstehen.
Diese Linien im Schaltplan sind dir graphische Repräsentation von 
Netzen.

Die Begriffe "richtig" und "falsch" in meiner Zeichnung beziehen sich 
auf die Netzdefinition.

Richtig ist, wenn der Sachverhalt mit der Definition übereinstimmt.
Falsch ist, wenn der Sachverhalt mit der Definition nicht übereinstimmt.

Beitrag #5780268 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Michael L. (Gast)


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Mach schrieb:
> Michael L. schrieb:
>> bei der die Summe aller
>> Spannungen einmal im Kreis herum ungleich null ist -- analog wie in der
>> Natur.
> Das widerspricht sich.
In der Natur existieren solche Schaltungen.

von Michael L. (Gast)


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> Tja, wenn das so einfach wäre ..
> Tatsächlich entspannt sich die Diskussion hier genau deshalb, weil Leute
> bestimmte Elemente in Zeichnungen mit Drähten verwechseln.
Wer denn? Lewin redet ganz offensichtlich von einen Experimentalaufbau 
mit echten Widerständen, Spulen, Drähten, Batterien und Feldern. Du bist 
es, der diesen Aufbau mit einem Netzwerkmodell verwechselt.

Dabei geht aus den Aussagen von Lewin ganz klar hervor, dass seine 
Skizze kein Netzwerkmodell sein kann. So spricht er davon, dass die 
Summe aller Spannungen einmal im Kreis ungleich null ist. Solche 
Schaltungen existieren in der Realität, aber nicht im Netzwerkmodell. 
Lewin betrachtet Felder. Diese existieren in der Natur, aber nicht im 
Netzwerkmodell.

Auslöser für Deinen Irrtum ist, dass Du meinst, Du hättest die 
Deutungshoheit über den Begriff Kirchhoff'sche Maschengleichung 
gepachtet. Nur, weil dieser Begriff in der Netzwerktheorie vorkommt, 
heißt das noch lange nicht, dass er nicht auch anderswo verwendet werden 
kann.

von Wilma Streit (Gast)


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Ohne mir jetzt die ganzen Kommentare durchzulesen, sollte jeder der mal 
die Maxwellschen Gleichungen gesehen hat erkennen, dass Dr. Lewin 
eindeutig im Recht ist. Auch wenn sein Schaltplan den er zur 
Demonstration da an die Tafel gezaubert hat für den ein oder anderen 
Geschmack etwas zu minimalistisch sein mag, denn es fehlen Modelle 
realer Leitungen. Allerdings braucht es die auch nicht unbedingt. Ist 
halt so schwer zu verstehen für diejenigen, die mit Maxwell nichts 
anfangen können.

von Markus (Gast)


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>... Kirchhoff'sche Maschengleichung ....
> Nur, weil dieser Begriff in der Netzwerktheorie vorkommt,
> heißt das noch lange nicht, dass er nicht auch anderswo verwendet werden
> kann.

Man sollte Begriffe und Verfahren auf jeden Fall dort anwenden, wo sie 
Sinn machen. Sie dort anzuwenden, wo sie keinen Sinn machen, gestaltet 
sich im allgemeinen schwierig.

Weil die Anwendung des Kirchhoffschen Gesetzes in Schaltplänen Sinn 
macht, ist es nützlich zu wissen, wie man vom physikalischen 
Verdrahtungsplan zum Schaltplan kommt.

Ich will versuchen, dies zu klären, weil es am Anfang dieses dieses 
Threads verschiedene Versuche dazu gibt.

In der Gleichung für das Induktionsgesetz beinhaltet die geometrischen 
Größen Fläche und Weg. Da es im Schaltplan keine Fläche und keinen Weg ( 
und damit auch keine Feldstärke ) gibt, ist die Frage, wie wir den 
geometrischen Aufbau in eine Netzliste umwandeln können.

Das ist relativ einfach:
Ein Draht in einem sich ändernden Magnetfeld wird zur Spannungsquelle. 
Dies bedeutet, dass im Schaltplan anstelle des Drahtes eine 
Spannungsquelle eingezeichnet werden muss.

Wichtig ist zu verstehen, dass für den Fall, dass sich die Schaltung in 
einem wechselnden Magnetfeld befindet der Schaltplan im Vergleich zum 
statischen Fall geändert werden muss.

von jemand (Gast)


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Wilma Streit schrieb:
> Ohne mir jetzt die ganzen Kommentare durchzulesen, sollte jeder
> der mal
> die Maxwellschen Gleichungen gesehen hat erkennen, dass Dr. Lewin
> eindeutig im Recht ist. Auch wenn sein Schaltplan den er zur
> Demonstration da an die Tafel gezaubert hat für den ein oder anderen
> Geschmack etwas zu minimalistisch sein mag, denn es fehlen Modelle
> realer Leitungen. Allerdings braucht es die auch nicht unbedingt. Ist
> halt so schwer zu verstehen für diejenigen, die mit Maxwell nichts
> anfangen können.

Aus meiner Sicht haben beide recht.

Wenn man die Kabel und Messgeräteanschlüsse mit einbezieht, klappts auch 
mit der Argumentation von Electro Boom. Und Dr. Lewin hat recht, das ist 
in vielen Lehrbüchern falsch dargestellt, und erst einmal kann man das 
Kirchoffsche Gesetz so nicht anwenden.

Im Prinzip ist das nur ein Kulturproblem. Der Herr Electro Boom ist ein 
Praktiker mit Erfahrung, und Dr. Lewin ist ein sehr fähiger Theoretiker. 
Die sprechen eine unterschiedliche Sprache.
Praktiker neigen zur Übersimplifizierung, Theoretiker dazu praktische 
Probleme (wie den Anschluss der Messgeräte mit seinen Kabeln) zu 
übersehen.

Ich finde das ist ein sehr nützlicher und lehrreicher Disput. Wie man an 
der Diskussion sieht, regt er zum Nachdenken an. Und der Tonfall ist 
auch in Ordnung.
Schön :-)

von Markus (Gast)


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Autor: jemand (Gast)
>Praktiker neigen zur Übersimplifizierung, Theoretiker dazu praktische
>Probleme (wie den Anschluss der Messgeräte mit seinen Kabeln) zu
>übersehen.

Ich halte das Übersehen der Kabel für einen ziemlich schwerwiegenden 
Fehler.
Man darf sie gar nicht weglassen, weil sie genau wie die zu messende 
Schaltung eine Fläche aufspannen, die vom Wechselfeld durchdrungen 
werden und deshalb als Spannungsquellen modelliert werden müssen.

von Markus (Gast)


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Hier noch der dazugehörige Screenshot.

von jemand (Gast)


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Markus schrieb:
> Ich halte das Übersehen der Kabel für einen ziemlich schwerwiegenden
> Fehler.

Würde man die Schaltung von Dr. Lewin den Studenten in allen realen 
Dreckeffekten erklären, säßen sie nächstes Semester noch da :-)

Das hat so schon seine Richtigkeit, zumindest in den Grenzen des 
Modells. Für einen echten Praktiker ist die ganze Sache wenig 
aussagekräftig.

Dass sich die zwei jetzt streiten, liegt an der natürlichen Rivalität 
zwischen Ingenieuren und Wissenschaftlern.

Die Ingenieure glauben, dass alle Wissenschaftler verkopfte Theoretiker 
ohne Praxisbezug sind, für die Wissenschaftler sind wir Pfuscher, die 
hart an der Grenze zur Esoterik entlangschrammen. Beide haben ein 
bischen recht.

von Klaus (Gast)


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Markus schrieb:
> Man darf sie gar nicht weglassen, weil sie genau wie die zu messende
> Schaltung eine Fläche aufspannen, die vom Wechselfeld durchdrungen
> werden und deshalb als Spannungsquellen modelliert werden müssen.

Der erste Teil ist sicher richtig, der zweite zweifelhaft. Ich erinnere 
mich noch an die Worte meines Physikprofessors. Die waren etwa so: Aus 
dem bisher besprochenen ... geht hervor, daß ein sich änderndes 
Magnetfeld einen Strom erzeugt. Der "Unsinn" mit der induzierten 
"Spannung" ist leider in Welt schon soweit verbreitet, daß er nicht mehr 
tot zu kriegen ist. Soweit mein damaliger Professor.

Wenn du also geschrieben hättest "als Stromquelle modelliert" wäre auch 
mein damaliger Physikprofessor zufrieden.

MfG Klaus

von Michael L. (Gast)


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Guten Abend,

>>... Kirchhoff'sche Maschengleichung ....
>> Nur, weil dieser Begriff in der Netzwerktheorie vorkommt,
>> heißt das noch lange nicht, dass er nicht auch anderswo verwendet werden
>> kann.
Genau. Wir analysieren einen Stromkreis und schauen uns die Summe aller 
Spannungen einmal im Kreis herum an.

> Man sollte Begriffe und Verfahren auf jeden Fall dort anwenden, wo sie
> Sinn machen. Sie dort anzuwenden, wo sie keinen Sinn machen, gestaltet
> sich im allgemeinen schwierig.
Und in diesem Zusammenhang ergibt die Summe aller Spannungen einmal im 
Kreis herum Sinn.

Lewin analysiert die Spannung entlang des Strompfades (d. h. das E-Feld 
wird im Inneren des Materials gemessen, exakt da, wo der Strom 
langgeht).
Das macht die Netzwerkanalyse gerade nicht. Sie handelt von Spannungen 
entlang anderer Pfade als dem Strompfad.


> In der Gleichung für das Induktionsgesetz beinhaltet die geometrischen
> Größen Fläche und Weg. Da es im Schaltplan keine Fläche und keinen Weg (
> und damit auch keine Feldstärke ) gibt, ist die Frage, wie wir den
> geometrischen Aufbau in eine Netzliste umwandeln können.
Die Antwort lautet: Gar nicht, denn die für die Induktion wesentlichen 
Dinge werden von der Netzwerktheorie nicht abgebildet.

Die Netzwerktheorie ist ein gutes Mittel, um Spannungen AN und Ströme IN 
den Leitungen und Bauelementen zu messen. Lewin will aber Spannungen IN 
und Ströme auch IN den Leitungen und Bauelementen messen.

Das kann die Netzwerktheorie nicht. Da kannst Du noch so viele 
Spannungsquellen einbauen.

Und wetten, Dein Netzwerkmodell ergibt für die Summe aller Spannungen 
"einmal im Kreis herum" exakt den Wert null -- im Gegensatz zur Natur?

Viele Grüße
Michael

von Dumdi D. (dumdidum)


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Klaus schrieb:
> Physikprofessors. Die waren etwa so: Aus dem bisher besprochenen ...
> geht hervor, daß ein sich änderndes Magnetfeld einen Strom erzeugt. Der
> "Unsinn" mit der induzierten "Spannung" ist leider in Welt schon soweit
> verbreitet, daß er nicht mehr tot zu kriegen ist. Soweit mein damaliger
> Professor.

Vielleicht war das von Dir etwas verkürzt dargestellt, aber was primär 
erzeugt wird ist ein E Feld. Kein Strom, keine Spannung. Dieses E Feld 
wird auch erzeugt wenn kein Leiter da ist (da ist es am 
offensichtlichsten das es keinen Strom erzeugt). Diese Sicht wird direkt 
durch die Maxwellgleichungen gestützt und experimentell durch 
elektromagnetische Wellen.

von Mach (Gast)


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jemand schrieb:
> Wilma Streit schrieb:
>> Ohne mir jetzt die ganzen Kommentare durchzulesen, sollte jeder
>> der mal
>> die Maxwellschen Gleichungen gesehen hat erkennen, dass Dr. Lewin
>> eindeutig im Recht ist. Auch wenn sein Schaltplan den er zur
>> Demonstration da an die Tafel gezaubert hat für den ein oder anderen
>> Geschmack etwas zu minimalistisch sein mag, denn es fehlen Modelle
>> realer Leitungen. Allerdings braucht es die auch nicht unbedingt. Ist
>> halt so schwer zu verstehen für diejenigen, die mit Maxwell nichts
>> anfangen können.
>
> Aus meiner Sicht haben beide recht.
>
> Wenn man die Kabel und Messgeräteanschlüsse mit einbezieht, klappts auch
> mit der Argumentation von Electro Boom. Und Dr. Lewin hat recht, das ist
> in vielen Lehrbüchern falsch dargestellt, und erst einmal kann man das
> Kirchoffsche Gesetz so nicht anwenden.
Zwischen den Zeilen lese ich hier das Argument heraus, dass es sich bei 
einem Schaltplan immer um eine Vereinfachung handele, da ja parasitäre 
Kapazitäten und Induktivitäten nicht modelliert werden und daher auch 
die Leitungen in ihrer Eigenschaft als "induktiver Empfänger" nicht 
explizit eingezeichnet werden müssen. Dem entgegne ich, dass solche 
Vereinfachungen nur dann gültig sind, solange sie die Wirkweise im 
Großen und Ganzen beibehalten.

Ich kann aber nicht sagen ich zeichne einen parasitären Widerstand nicht 
ein, wenn das der einzige Widerstand in einem Stromkreis ist und folgere 
daraus, dass Kirchhoff "for the birds" sei, weil die Spannungsquelle die 
einzige Spannung in diesem Stromkreis sei, und offensichtlich die Summe 
aller Spannungen daher nicht 0 sein kann. Beweisführung siehe Anhang. 
Nichts anderes macht Lewin. Er berücksicht die induzierte Spannung (die 
tatsächlich auftritt!) nicht in seiner Berechnung.

Kameraden wie hochbett denken vielleicht, dass man die Spannungen gar 
nicht explizieren kann, da sie erst im geschlossenen Kreis auftreten. 
Das ist aber falsch, die induzierte Spannung setzt sich aus allen 
Beiträgen der Leitungsteilstücke zusammen. So steigt die Spannung in der 
Leitung kontinuierlich an, bis sie an den Widerständen wieder 
schlagartig abfällt.

Beitrag #5781391 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Michael L. (Gast)


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> Kameraden wie hochbett denken vielleicht, dass man die Spannungen
> nicht explizieren kann, da sie erst im geschlossenen Kreis auftreten.
> Das ist aber falsch, die induzierte Spannung setzt sich aus allen
> Beiträgen der Leitungsteilstücke zusammen. So steigt die Spannung in der
> Leitung kontinuierlich an, bis sie an den Widerständen wieder
> schlagartig abfällt.
Beschäftige Dich einfach mal damit, was das Ringintegral über E 
bedeutet. Das hast Du m. E. bis jetzt noch nicht ansatzweise verstanden. 
Nachdem Du es verstanden hast, kannst Du vielleicht inhaltlich mitreden.

Falls Dich das Thema Induktion nicht so sehr interessiert, dass Du Dir 
die Grundgleichungen anschauen willst, kannst Du es ja auch Fachleuten 
wie Lewin überlassen. Es kann nicht jeder Herzchirurg sein, auch nicht 
mit Vorwissen als Metzger und Koch.

von Ufgrutz (Gast)


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Das Hauptproblem das einige Leute hier immer noch haben (insbesondere 
jene die Lewin anzweifeln) ist nach wie vor das gleiche: sie verstehen 
nicht, dass der betrachtete physikalische Effekt "Induktion in einer 
Leiterschleife" mit einem Schaltplan schlicht nicht abgebildet werden 
kann. Ich habe es oben schon geschrieben: um die Netzwerkmodelle 
anwenden zu können benötigt man zwingend einen eindeutigen 
Spannungsbegriff. Das zentrale Element in dieser Diskussion ist aber 
gerade, dass ein solcher nicht existiert da das E-Feld nicht wirbelfrei 
ist. Das ganze Experiment lebt gerade davon! Sämtliche Argumentationen 
mit Netzlisten und ähnlichen Ersatzmodellen sind damit direkt hinfällig. 
Man verwendet auch kein Schaltungssimulationstool um Luftwirbel zu 
untersuchen, es sind schlicht die falschen Zusammenhänge und das falsche 
physikalische Modell.

Natürlich kann man nun irgendwelche Schaltpläne so lange hinzeichen bis 
sich die Klemmen des Plans wie die Realität verhalten - mit der 
physikalischen Realität hat das aber nichts mehr zu tun.
Insbesondere sollten einge der Vorposter endlich akzeptieren, dass ein 
Stück Draht ohne Rückleiter keine Induktivität hat, denn Induktivät ist 
nur für geschlossene Schleifen definiert. Genau solche Phantasiegebilde 
werden aber in all den geposteten Schaltungen verwendet um die 
notwendigen Resultate zu erhalten. Hört auf einzelne Leiter als 
"Spannungsquellen" zu modellieren, das ist einfach falsch. Das zeigt 
sich auch sofort wenn man versuchen möchte diese (Koppel)Induktivitäten 
zu berechnen (nicht möglich da die benötigten Integrationsgrenzen zum 
berechnen der Felder fehlen) oder bei der Überlegung, welche E-Felder in 
diesen Leitern herrschen.

Mach schrieb:
> Kameraden wie hochbett denken vielleicht, dass man die Spannungen gar
> nicht explizieren kann, da sie erst im geschlossenen Kreis auftreten.
> Das ist aber falsch, die induzierte Spannung setzt sich aus allen
> Beiträgen der Leitungsteilstücke zusammen. So steigt die Spannung in der
> Leitung kontinuierlich an, bis sie an den Widerständen wieder
> schlagartig abfällt.

Und gerade das ist eben falsch. Die Leitung ist als (annähernd) idealer 
Leiter feldfrei. Man erkennt an deinen Ausführungen genau, dass du noch 
in Potentialen denkst. Das geht bei Wirbelfeldern aber zwangsläufig 
schief.
Ich weiss schon lange nicht mehr wievielen Studenten und fertigen 
Ingenieuren ich diesen Fehler schon abringen musste. Und genau dieser 
weitverbreitete Fehler ist vermutlich der Grund, weshalb Lewin so auf 
das Thema fokussiert ist. Extrem viele auch sehr fähige Leute fallen 
regelmässig darauf hinein.

Der Spannungsbegriff macht nur in wirbelfreien Felder Sinn. In 
Wirbelfeldern kann man damit nichts anfangen, es ist als würdest du eine 
Fläche in Kilogramm messen wollen.

von Rainer V. (a_zip)


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Rainer V. schrieb:
> ein Stück
> Draht wo, wie oder mit wem auch immer, bleibt ein Stück Draht!

Man, jetzt seid doch mal ehrlich. Ein Stück Draht ist ein Stück Draht. 
Im Andromeda oder auf dem Mond...und an dem kannst du erst was messen, 
wenn du ihn an eine Messapparatur anklemmst!  Bis dahin mag sich dieser 
Draht wie auch immer verhalten...ist "schlichte"  Quanten-Theorie! Wenn 
nicht beobachtet/gemessen im unbestimmten Quantenraum, "Scheissegal".
Rainer

von Mach (Gast)


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Ufgrutz schrieb:
> Mach schrieb:
>> Kameraden wie hochbett denken vielleicht, dass man die Spannungen gar
>> nicht explizieren kann, da sie erst im geschlossenen Kreis auftreten.
>> Das ist aber falsch, die induzierte Spannung setzt sich aus allen
>> Beiträgen der Leitungsteilstücke zusammen. So steigt die Spannung in der
>> Leitung kontinuierlich an, bis sie an den Widerständen wieder
>> schlagartig abfällt.
>
> Und gerade das ist eben falsch. Die Leitung ist als (annähernd) idealer
> Leiter feldfrei. Man erkennt an deinen Ausführungen genau, dass du noch
> in Potentialen denkst. Das geht bei Wirbelfeldern aber zwangsläufig
> schief.
Die Magnetfeldänderung verursacht auf jedes einzelne Elektron im Leiter 
eine Kraft. Das ist die physikalische Ebene. Nehmen wir eine offene 
Leiterschleife. Jedes Elektron wird in die gleiche Richtung "gedrückt". 
Bei einem homogenen Feld und kreissymmetrischer Schleife steigt die 
Spannung entlang des Leiters linear an. Freilich sind die Teilspannungen 
entlang des Leiters nicht messbar, da ein paralleler Spannungsmesser die 
gleiche Spannung induziert bekäme. Trotzdem steigt die Spannung entlang 
des Leiters an. An den offenen Enden ist die Spannung letztlich auch nur 
annähernd messbar, annähernd, weil die letzte Lücke der Schleife vom 
Spannungsmesser geschlossen wird, man misst also wieder die volle 
Schleife. Dass ein Mehrfaches einer Schleife auch ein Mehrfaches der 
Spannung ergibt, beweist eigentlich schon, dass sich die Spannungen 
aufaddieren.

> Insbesondere sollten einge der Vorposter endlich akzeptieren, dass ein
> Stück Draht ohne Rückleiter keine Induktivität hat, denn Induktivät ist
> nur für geschlossene Schleifen definiert.
Das Induktionsgesetz berücksichtigt auch nur Felder, die innerhalb der 
Schleife liegen. Das ist jedoch eine technische Vereinfachung. 
Tatsächlich wirken auch Felder die außerhalb liegen auf die 
Leiterschleife, jedoch heben diese sich im Verlauf der geschlossenen 
Schleife vollständig auf.
Da Induktionsspannungen aber nur in Schleifenform technisch nutzbar sind 
(Stromkreis), und die Berechnung dadurch enorm vereinfacht wird, ist das 
Induktionsgesetz so definiert. Es sind aber Systeme denkbar, bei denen 
die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Magnetfeldes eine Rolle spielt und 
damit auch außerhalb der Schleife liegende Magnetfelder relevant werden, 
da die Induktion auf der einen Schleifenseite vor der aufhebenden 
Induktion auf der gegenüberliegenden Leiterseite stattfindet.

von Ufgrutz (Gast)


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Nein. Es tut mir leid, aber so ziehmlich das meiste was du da schreibst 
ist einfach falsch.


Mach schrieb:
>>
>> Und gerade das ist eben falsch. Die Leitung ist als (annähernd) idealer
>> Leiter feldfrei. Man erkennt an deinen Ausführungen genau, dass du noch
>> in Potentialen denkst. Das geht bei Wirbelfeldern aber zwangsläufig
>> schief.
> Die Magnetfeldänderung verursacht auf jedes einzelne Elektron im Leiter
> eine Kraft. Das ist die physikalische Ebene. Nehmen wir eine offene
> Leiterschleife. Jedes Elektron wird in die gleiche Richtung "gedrückt".
> Bei einem homogenen Feld und kreissymmetrischer Schleife steigt die
> Spannung entlang des Leiters linear an.

Nein. Du hast recht, die Elektronen im Draht werden durch das externe 
E-Feld "zu den Enden gedrückt". Dies führt jedoch gerade dazu, dass der 
Leiter nun feldfrei ist. Es werden gerade so viele Ladungsträger an die 
Enden gedrückt, dass sich das externe E-Feld (verursacht durch die 
B-Feld Änderung) und das "interne" E-Feld (verursacht durch die 
Verschiebung der Ladungsträger) gerade aufheben. Jegliches 
nichtverschwindende E-Feld würde schliesslich gemäss
zu einem Stromfluss führen. Selbst im Fall einer Leiterschliefe welche 
durch Widerstände geschlossen ist (Lewins Beispiel) wäre das 
resultierende E-Feld im Draht extrem klein (da kappa im Draht verglichen 
mit dem Widerstandsmaterial der Widerstände viel grösser ist).

Mach schrieb:
>> Insbesondere sollten einge der Vorposter endlich akzeptieren, dass ein
>> Stück Draht ohne Rückleiter keine Induktivität hat, denn Induktivät ist
>> nur für geschlossene Schleifen definiert.
> Das Induktionsgesetz berücksichtigt auch nur Felder, die innerhalb der
> Schleife liegen. Das ist jedoch eine technische Vereinfachung.
> Tatsächlich wirken auch Felder die außerhalb liegen auf die
> Leiterschleife, jedoch heben diese sich im Verlauf der geschlossenen
> Schleife vollständig auf.
> Da Induktionsspannungen aber nur in Schleifenform technisch nutzbar sind
> (Stromkreis), und die Berechnung dadurch enorm vereinfacht wird, ist das
> Induktionsgesetz so definiert.

Natürlich nicht. Das Induktionsgesetz ist keine Vereinfachung und 
berücksichtigt selbstverständlich alle Einflüsse im Rahmen der 
klassischen Elektrodynamik (es ist eine der maxwellschen Gleichungen). 
Solltest du tatsächlich daran zweifeln hat die ganze Diskussion ohnehin 
keinen Sinn mehr.

Mach schrieb:
> Es sind aber Systeme denkbar, bei denen
> die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Magnetfeldes eine Rolle spielt und
> damit auch außerhalb der Schleife liegende Magnetfelder relevant werden,
> da die Induktion auf der einen Schleifenseite vor der aufhebenden
> Induktion auf der gegenüberliegenden Leiterseite stattfindet.

Das ist Schwachsinn. Abgesehen davon dass die maxwellschen Gleichungen 
"sämtliche Einflüsse berücksichtigen" spielen Wellenphänomene und die 
Ausbreitungsgeschwindigkeit der Felder hier keine Rolle. Sobald diese 
relevant werden kann man sich Begriffe wie "Induktivität" sowieso 
schenken, da dann noch viel mehr grundlegende Annahmen nicht mehr gültig 
sind (die Annahme quasistatischer Felder ist dann nämlich nicht mehr 
erfüllt).

Es tut mir leid, ich kann mich meinem Vorposter nur anschliessen: man 
merkt dass dir massiv die Grundlagen fehlen um an der Diskussion 
überhaupt mitreden zu können. Du müsstest dich mit ein paar elementaren 
Beispielen zu Induktivitätsberechnungen und Magnetostatik befassen, 
anders hat das keinen Sinn.

von Linuxschlau (Gast)


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Die beiden Autoren wären gut beraten, wenn sie sich an Kurt Bindl wenden 
würden.

von Markus_ (Gast)


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>Markus schrieb:
>> Man darf sie gar nicht weglassen, weil sie genau wie die zu messende
>> Schaltung eine Fläche aufspannen, die vom Wechselfeld durchdrungen
>> werden und deshalb als Spannungsquellen modelliert werden müssen.

>Der erste Teil ist sicher richtig, der zweite zweifelhaft. Ich erinnere
>mich noch an die Worte meines Physikprofessors. Die waren etwa so: Aus
>dem bisher besprochenen ... geht hervor, daß ein sich änderndes
>Magnetfeld einen Strom erzeugt. Der "Unsinn" mit der induzierten
>"Spannung" ist leider in Welt schon soweit verbreitet, daß er nicht mehr
>tot zu kriegen ist. Soweit mein damaliger Professor.

>Wenn du also geschrieben hättest "als Stromquelle modelliert" wäre auch
>mein damaliger Physikprofessor zufrieden.

>MfG Klaus

Auf den ersten Blick sehe ich jetzt keine Beschreibung eines Stromes im 
Induktionsgesetz.

Deshalb vermute ich, dass ohne eine größere Geschichte drum rum die 
Sichtweise deines Professors ziemlich schwierig zu halten ist.

von Markus_ (Gast)


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>Wenn du also geschrieben hättest "als Stromquelle modelliert" wäre auch
>mein damaliger Physikprofessor zufrieden.

Schau dir hier mal die Definition eines "Netzes" in einem Schaltplan an:

Beitrag "Re: Dr. Lewin (MIT) vs. ElectroBOOM (YouTube): "Kirchhoff's loop rule is for the birds""

Ein Netz zeichnet sich dadurch aus, dass alle Spannungen im Netz gleich 
sind. Soll zwischen zwei Netzen, die man verbinden will, eine Linie 
gezeichnet werden, müssen die  Spannungen also gleich sein.
Sind sie nicht gleich, muss ein Bauteil dazwischen eingezeichnet werden. 
Das könnte eine Spannungsquelle sein, es könnte aber auch eine 
Stromquelle sein. Es gibt Regeln, nach denen du Spannungsquellen im 
Schaltplan durch Stromquellen ersetzen kannst.

Die logischen Regeln nach denen Schaltpläne zu interpretieren sind ( ich 
benutze absichtlich nicht den Begriff Netzwerktheorie, den hier viele 
verwenden weil's schön akademisch klingt, aber leider in diesem Thread 
nicht wirklich passt ) sind so klar und geschlossen wie die 
Maxwell'schen Gleichungen.

von Bernd K. (prof7bit)


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Michael L. schrieb:
> Beschäftige Dich einfach mal damit, was das Ringintegral über E
> bedeutet.

Bei Kirchhoff kommt überhaupt kein Ringintegral über E vor sondern eine 
diskrete Summe von U, da fängts meiner Meinung nach schon an.

von Markus (Gast)


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>Bei Kirchhoff kommt überhaupt kein Ringintegral über E vor sondern eine
>diskrete Summe von U, da fängts meiner Meinung nach schon an.

Tja, da liegt im wesentlichen das Problem: Es geht hier um die 
Sichtweisen aus den Perspektiven zweier unterschiedlicher Modelle. 
Einerseits des Maxwellschen- andererseits des Schaltplanmodells.

Dr.Lewin will mit seinen Experimenten die Elektrotechniker auf die 
Sichtweisen der Pyhsiker und ihren Maxwellgleichungen aufmerksam machen. 
Nur leider benutzt er die Symbole der Schaltungstechnik mit selbst 
erfundenem Regelwerk ohne sich dessen bewusst zu sein.

Und es scheint hier vielen der Unterschied zwischen Modell und gefühlt 
beobachteter Wirklichkeit nicht klar zu sein.

von Dumdi D. (dumdidum)


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Markus_ schrieb:
> Die logischen Regeln nach denen Schaltpläne zu interpretieren sind ( ich
> benutze absichtlich nicht den Begriff Netzwerktheorie, den hier viele
> verwenden weil's schön akademisch klingt, aber leider in diesem Thread
> nicht wirklich passt ) sind so klar und geschlossen wie die
> Maxwell'schen Gleichungen.

Absolut richtig. Das bedeutet halt nur das bestimmte Aufbauten nicht mit 
der Netzwerktheorie beschrieben werden können, sondern man auf die 
Maxwellgleichungen zurückkehren muss. Und zwar nicht erst wenn 
Strahlungsphänomene eine Rolle spielen.

von Wilma Streit (Gast)


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jemand schrieb:
>
> Aus meiner Sicht haben beide recht.
>
> Wenn man die Kabel und Messgeräteanschlüsse mit einbezieht, klappts auch
> mit der Argumentation von Electro Boom. Und Dr. Lewin hat recht, das ist
> in vielen Lehrbüchern falsch dargestellt, und erst einmal kann man das
> Kirchoffsche Gesetz so nicht anwenden.
>...
>
> Ich finde das ist ein sehr nützlicher und lehrreicher Disput. Wie man an
> der Diskussion sieht, regt er zum Nachdenken an. Und der Tonfall ist
> auch in Ordnung.
> Schön :-)

Ja okay dem kann ich mich so anschließen!

von Michael L. (Gast)


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Guten Abend,

> Michael L. schrieb:
>> Beschäftige Dich einfach mal damit, was das Ringintegral über E
>> bedeutet.
>
> Bei Kirchhoff kommt überhaupt kein Ringintegral über E vor sondern eine
> diskrete Summe von U, da fängts meiner Meinung nach schon an.
Selbstverständlich kommt das vor. Wenn Du Lewin aufmerksam zugehört 
hättest, hättest Du bemerkt, dass er das erklärt hat. Er sagte, dass das 
Ringintegral über E die Summe aller Spannungen einmal im Kreis herum 
ist.

Das Ringintegral funktioniert so, dass Du eine geschlossene Linie
 in differentiell kleine Wegelemente
 einteilst.

Das was in einem Potentialfeld als "Teilspannung entlang des 
Wegstückchens ds" bezeichnet würde, ist dann:

(Anknüpfungspunkt zum Schulwissen: Diese Gleichung kennst Du aus der 
Betrachtung von Kondensatoren. Bei einem homogenen E-Feld gilt für die 
Kondensatorspannung
. Da wir hier nur ein unendlich kleines Wegstück ds betrachten, können 
wir davon ausgehen, dass sich sich die Feldstärke E entlang dieses 
Stückes nicht verändert und ganz entsprechend rechnen.)

Wenn Du die "Teilspannungen" entlang des geschlossenen Umlaufes alle 
aufsummierst, schreibt sich das so:
Das Integralzeichen ist ein stilisiertes Summenzeichen. Der Kringel in 
der Mitte besagt, dass man über eine geschlossene Kurve integriert.

Der einzige Unterschied, den man in der Netzwerktheorie macht ist, dass 
man die Unterteilung des Weges grober vornimmt und endlich viele 
Teilspannungen über endlich lange Teilstrecken des Gesamtumlaufes 
definiert, während die Feldtheorie zunächst unendlich viele unendlich 
kleine Teilspannungen aufsummiert.
Natürlich kann man in der Feldtheorie die Teilspannungen über endlich 
lange Teilstrecken des Gesamtumlaufes separat ausrechnen und mit eigenen 
Namen (wie beispielsweise u1, u2, ...) versehen. Und dann hat man die 
analogen Verhältnisse wie bei der Netzwerktheorie.

An was Du dich nun gewöhnen musst ist die Tatsache, dass die Spannung AN 
einem Bauelement (berechnet über einen Weg weit weg von den Feldern) 
etwas anderes sein kann als die Spannung die sich ergibt, wenn man exakt 
dem Strompfad folgt (d. h. die Spannung IN dem Bauelement).
Das bedeutet nichts anderes, als dass man keine Spannung im Sinne einer 
Potentialdifferenz mehr definieren kann.

Weitere Erläuterungen zum Ringintegral hier:
https://de.wikipedia.org/wiki/Elektromagnetische_Induktion#Induktionsgesetz_in_Integralform

Viele Grüße
Michael

Beitrag #5782230 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Michael L. (Gast)


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Guten Abend,

Markus schrieb:
> Tja, da liegt im wesentlichen das Problem: Es geht hier um die
> Sichtweisen aus den Perspektiven zweier unterschiedlicher Modelle.
> Einerseits des Maxwellschen- andererseits des Schaltplanmodells.
Das ist richtig.
Es geht
- um das Feldmodell, das die thematisierten Effekte beschreibt und
- um das Netzwerkmodell, das die thematisierten Effekte nicht 
beschreibt.


> Dr.Lewin will mit seinen Experimenten die Elektrotechniker auf die
> Sichtweisen der Pyhsiker und ihren Maxwellgleichungen aufmerksam machen.
Das ist falsch. Es gibt in diesem Punkt überhaupt keine Differenz 
zwischen den Sichtweisen von Elektrotechnikern und Physikern. Die besten 
ihres Faches sind sich in diesem Punkt vollkommen einig.

Es zeigt sich bloß, dass es viele schlecht ausgebildete E-Techniker und 
viele schlecht ausgebildete Physiker gibt, die keine Ahnung haben, was 
Induktion ist.


> Nur leider benutzt er die Symbole der Schaltungstechnik mit selbst
> erfundenem Regelwerk ohne sich dessen bewusst zu sein.
Das ist m. E. reine Wichtigtuerei. Du hast vom Thema offensichtlich 
keine Ahnung und mäkelst an Nebensächlichkeiten herum.

Wie Dein Beispiel zeigt, kann man die Qualität von Lewins Vorlesung wohl 
nur erkennen, wenn man ein gewisses Niveau erreicht hat.


> Und es scheint hier vielen der Unterschied zwischen Modell und gefühlt
> beobachteter Wirklichkeit nicht klar zu sein.
Lewin hat ein ganzes Leben lang auf hohem Niveau in der Forschung Physik 
und Astronomie betrieben. Du hast ja gar keine Ahnung, wie genau sich 
solche Forscher über das Denken in Modellen im Klaren sind.


Viele Grüße
Michael

von Mach (Gast)


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Ufgrutz schrieb:
> Du hast recht, die Elektronen im Draht werden durch das externe
> E-Feld "zu den Enden gedrückt".
Das hab ich nicht gesagt. Sie werden durch die Magnetfeldänderung und 
damit durch das B-Feld "zu den Enden gedrückt".

> Das Induktionsgesetz ist keine Vereinfachung und
> berücksichtigt selbstverständlich alle Einflüsse im Rahmen der
> klassischen Elektrodynamik (es ist eine der maxwellschen Gleichungen).
Es geht nicht darum, dass das Induktionsgesetz "falsch" wäre, sondern 
dass sich das Induktionsgesetz das physikalische Verhalten "in der 
geschlossenen Schleife" für die Berechnung zunutze macht und nicht auf 
Ebene der Elektronen im Leiter rechnet, die für die induzierte Spannung 
eigentlich verantwortlich sind. Diese Umformungen sind physikalisch und 
mathematisch natürlich korrekt, aber genau nicht dazu geeignet einen 
Schleifenteil zu betrachten und damit auch nicht dazu geeignet ein 
physikalisches Verständnis zu transportieren. Im Gegenteil, wie man bei 
dir sieht, vernebelt diese Abstraktionsebene (zu einer 
Flächenbetrachtung hin) sogar deine Fähigkeit ein tieferes 
physikalisches Verständnis der Induktion zu erlangen.

> Abgesehen davon dass die maxwellschen Gleichungen
> "sämtliche Einflüsse berücksichtigen"
 <-->
> die Annahme quasistatischer Felder
Du bemerkst deinen Widerspruch?


Michael L. schrieb:
> Der einzige Unterschied, den man in der Netzwerktheorie macht ist, dass
> man die Unterteilung des Weges grober vornimmt und endlich viele
> Teilspannungen über endlich lange Teilstrecken des Gesamtumlaufes
> definiert, während die Feldtheorie zunächst unendlich viele unendlich
> kleine Teilspannungen aufsummiert.
> [...]
> Weitere Erläuterungen zum Ringintegral hier:
> 
https://de.wikipedia.org/wiki/Elektromagnetische_Induktion#Induktionsgesetz_in_Integralform
Im Anhang ein Screenshot aus deinem Link (Wikipedia), der genau meine 
Darstellung bestätigt: Die induzierte Spannung setzt sich aus allen 
Teilstücken des Leiters zusammen.

Es ist so einfach. Lewin begeht insofern einen Messfehler, dass er im 
Messgerät und den Zuleitungen sich induzierte Spannung einfängt (ist ja 
nicht schlimm...). ElektroBoom hat das sehr gut erklärt und mit 
Experimenten gezeigt. In einem früheren Beitrag hast du versucht zu 
beweisen, dass in der Messschleife keine Spannung induziert wird. Da zum 
einen das Messgerät (und die Messschleife) außerhab des Feldes liege und 
zum anderen der Leiter die Messschleife kurzschließe. Hat aber beides 
keine Beweiskraft, da der Leitungswiderstand für die Induktion selbst 
keine Rolle spielt und da du dich selbst auf geschlossene Schleifen 
limitierst. Wie willst du dann die Spannungszustände in einem 
Schleifenteil klären.

D.h. die Messwerte die Lewin zeigt, sind eben nicht die Spannungen 
zwischen den Punkten A und D. Kann ja auch gar nicht sein, sonst müssten 
sie von der Messanordnung unabhängig sein.

> Wie Dein Beispiel zeigt, kann man die Qualität von Lewins Vorlesung wohl
> nur erkennen, wenn man ein gewisses Niveau erreicht hat.
Lewins falsche Schlussfolgerung schmälert die Qualität seiner Vorlesung 
nicht. Deine falsche Überheblichkeit jedoch ist ekelhaft.

von Mach (Gast)


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Nachtrag: Im Anhang der Screenshot

von Michael L. (Gast)


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Hallo,

>> Wie Dein Beispiel zeigt, kann man die Qualität von Lewins Vorlesung wohl
>> nur erkennen, wenn man ein gewisses Niveau erreicht hat.
> Lewins falsche Schlussfolgerung schmälert die Qualität seiner Vorlesung
> nicht. Deine falsche Überheblichkeit jedoch ist ekelhaft.
Dann haben wir uns nichts mehr zu sagen. Alles weitere wäre Perlen vor 
die Säue geworfen.



Viele Grüße
Michael

von Bernd K. (prof7bit)


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Michael L. schrieb:
> Selbstverständlich kommt das vor. Wenn Du Lewin aufmerksam zugehört
> hättest, hättest Du bemerkt, dass er das erklärt hat. Er sagte, dass das
> Ringintegral über E die Summe aller Spannungen einmal im Kreis herum
> ist.

Das ist ja schön und gut, aber ich sprach von Kirchhoff, nicht von 
Lewin's kreativer Kirchhoff-Interpretation. Kirchhoff verwendet kein 
Integral und das aus guten Grund weil dort wo die Kirchhoff-Regeln 
anzuwenden sind (nämlich in Schaltplänen) gibts keine Ringintegrale, 
keine Längen, keine Flächen und auch keine Felder. Kirchhoff ist als 
Summe einer endlichen Zahl von Spannungen zwischen Netzknoten definiert. 
Das was Lewin hinschreibt und behauptet das sei Kirchhoff (obwohl es 
das klar nicht ist) ist bereits eine Fehlinterpretation und ab da 
braucht man gar nicht mehr weiter zu rechen um vermeintliche Irrtümer 
"aufzudecken".

Einen Apfel kann man nicht am Birnbaum analysieren denn dort sind sowas 
wie Äpfel gar nicht definiert. Dort kann man nur mit Birnen rechnen. Und 
am Apfelbaum nur mit Äpfeln.

: Bearbeitet durch User
von Guido B. (guido-b)


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Mach schrieb:
> Im Anhang ein Screenshot aus deinem Link (Wikipedia), der genau meine
> Darstellung bestätigt: Die induzierte Spannung setzt sich aus allen
> Teilstücken des Leiters zusammen.

Naja, das ist halt falsch, der Integrationsweg ist nicht geschlossen.
Außerdem ist dr näherungsweise gleich Null!

Bernd K. schrieb:
> Kirchhoff ist als
> Summe einer endlichen Zahl von Spannungen zwischen Netzknoten definiert.

Kirchhoff ignoriert Felder.

von Ufgrutz (Gast)


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Mach schrieb:
> Das hab ich nicht gesagt. Sie werden durch die Magnetfeldänderung und
> damit durch das B-Feld "zu den Enden gedrückt".

Weil eine B-Feld Änderung zu einem E-Feld führt welches eine Kraft auf 
die Ladungsträger ausübt.

Mach schrieb:
>> Das Induktionsgesetz ist keine Vereinfachung und
>> berücksichtigt selbstverständlich alle Einflüsse im Rahmen der
>> klassischen Elektrodynamik (es ist eine der maxwellschen Gleichungen).
> Es geht nicht darum, dass das Induktionsgesetz "falsch" wäre, sondern
> dass sich das Induktionsgesetz das physikalische Verhalten "in der
> geschlossenen Schleife" für die Berechnung zunutze macht und nicht auf
> Ebene der Elektronen im Leiter rechnet, die für die induzierte Spannung
> eigentlich verantwortlich sind. Diese Umformungen sind physikalisch und
> mathematisch natürlich korrekt, aber genau nicht dazu geeignet einen
> Schleifenteil zu betrachten und damit auch nicht dazu geeignet ein
> physikalisches Verständnis zu transportieren. Im Gegenteil, wie man bei
> dir sieht, vernebelt diese Abstraktionsebene (zu einer
> Flächenbetrachtung hin) sogar deine Fähigkeit ein tieferes
> physikalisches Verständnis der Induktion zu erlangen.

Das ist absoluter Schwachsinn. Es sind nicht irgendwelche "Elektronen im 
Leiter für die induzierte Spannung verantwortlich", auch ohne die 
Ladungsträger im Draht sind die induzierten E-Felder weiterhin 
vorhanden. Wenn dir das Induktionsgesetz in der Formulierung als 
Integral nicht passt kannst du gerne die lokale Version 
(Maxwellgleichungen in Differentialform) anwenden. Die Resultate sind 
die selben.

Warum deine Gedankengänge falsch sind sieht man sofort an deinem obigen 
Statement:

Ufgrutz schrieb:
>> Die Magnetfeldänderung verursacht auf jedes einzelne Elektron im Leiter
>> eine Kraft. Das ist die physikalische Ebene. Nehmen wir eine offene
>> Leiterschleife. Jedes Elektron wird in die gleiche Richtung "gedrückt".
>> Bei einem homogenen Feld und kreissymmetrischer Schleife steigt die
>> Spannung entlang des Leiters linear an.

Die Spannung steigt eben nicht entlang des Leiters an, da dieser eben 
feldfrei ist. Warum das so ist habe ich dir oben erklärt, so lange du 
das nicht verstehst werden wir hier nicht weiterkommen. Insbesondere 
solltest du mit solchen Aussagen aber etwas vorsichtig sein

> dir sieht, vernebelt diese Abstraktionsebene (zu einer
> Flächenbetrachtung hin) sogar deine Fähigkeit ein tieferes
> physikalisches Verständnis der Induktion zu erlangen.

solange es bei dir eklatant an Verständis fehlt.

von Rainer V. (a_zip)


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Genau wie ich gedacht habe...Eimer Wasser auskippen...
Gruß Rainer

von Michael L. (Gast)


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Guten Abend,

Bernd K. schrieb:
> Michael L. schrieb:
>> Selbstverständlich kommt das vor. Wenn Du Lewin aufmerksam zugehört
>> hättest, hättest Du bemerkt, dass er das erklärt hat. Er sagte, dass das
>> Ringintegral über E die Summe aller Spannungen einmal im Kreis herum
>> ist.
>
> Das ist ja schön und gut, aber ich sprach von Kirchhoff, nicht von
> Lewin's kreativer Kirchhoff-Interpretation.
David Dunning schrieb zu dem Problem:

„Wenn jemand inkompetent ist, dann kann er nicht wissen, dass er 
inkompetent ist. [...] Die Fähigkeiten, die man braucht, um eine 
richtige Lösung zu finden, [sind] genau jene Fähigkeiten, die man 
braucht, um eine Lösung als richtig zu erkennen.“

https://de.wikipedia.org/wiki/Dunning-Kruger-Effekt

Damit ist die Diskussion von meiner Seite aus beendet.


Viele Grüße
Michael

von Markus_ (Gast)


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Michael L. (hochbett)
>Der einzige Unterschied, den man in der Netzwerktheorie macht ist, dass
>man die Unterteilung des Weges grober vornimmt und endlich viele
>Teilspannungen über endlich lange Teilstrecken des Gesamtumlaufes
>definiert, während die Feldtheorie zunächst unendlich viele unendlich
>kleine Teilspannungen aufsummiert.
>Natürlich kann man in der Feldtheorie die Teilspannungen über endlich
>lange Teilstrecken des Gesamtumlaufes separat ausrechnen und mit eigenen
>Namen (wie beispielsweise u1, u2, ...) versehen. Und dann hat man die
>analogen Verhältnisse wie bei der Netzwerktheorie.

Jetzt wäre es spannend, ob das auch bildlich darstellen kannst.

https://www.mikrocontroller.net/attachment/407196/NetzeInSimulationsprogrammen.png

von egonotto (Gast)


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Hallo,

danke Michael L. und Ufgrutz. Ihr habt es sehr gut erklärt.

MfG
egonotto

von Markus (Gast)


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Bernd K.
>Markus schrieb:
>> https://de.wikipedia.org/wiki/Kirchhoffsche_Regeln
>>
>>> .... dass innerhalb der Masche keine Änderung des magnetischen Flusses
>>> erfolgt ... somit auch auf magnetischem Weg keine Energie in das
>>> Netzwerk eingespeist oder von dort entnommen wird.
>>
>> Also: die Kirchoffschen Regeln gelten nur für statische Felder. Punkt.
>Nein: Die Kirchhoffschen Regeln gelten für Maschen. In Maschen gibt es
>per Definition keine Felder. Die Wikipedia-Aussage ist somit undeutlich
>bis falsch.

In der Wikipedia werden die Kirchhoffschen Regeln tatsächlich über das 
Wegintegral der Feldstärke definiert. In der Form werden sie auch von 
Dr.Lewin am Anfang seines Videos verwendet.

Es wäre mal interessant, die Orginalveröffentlichung von Kirchhoff zu 
lesen, um zu sehen, ob er das wirklich über Felder gemacht hat.

Möglicherweise sind die Gleichungen in den über 100 Jahren 
verallgemeinert worden. Oft ändert sich ja die Darstellung der 
ursprünglichen Formeln ( so wie bei den Maxwell-Gleichungen auch ).

Leider wird bei mir hier beim Original nur die erste Seite angezeigt:

https://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k151490/f525.image.langDE

von Markus (Gast)


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Das File oben geht nicht, ich habe die Dateiendung vergessen.

von Markus (Gast)


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Das hier ist der Screenshot der Veröffentlichung aus dem obigen Link. 
Der Text beschreibt die Knotenregel. Die Seite für die Maschenregel wird 
bei mir nicht angezeigt. Leider sieht man den beschriebenen 
Versuchsaufbau nicht.

von egonotto (Gast)


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Hallo,

Markus schrieb:
"Leider wird bei mir hier beim Original nur die erste Seite angezeigt


https://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k151490/f525.image.langDE

"

Man kann mit den Steuerelementen rechts die Seiten durchblättern.

Es gibt vom Herrn Studiosus Kirchhoff noch einen "Nachtrag zu dem 
Aufsatze: Ueber den Durchgang eines elektrischen Stromes durch eine 
Ebene, insbesondere durch eine kreisförmige. Annalen Der Physik Und 
Chemie, 143(3), 344–349"

MfG
egonotto

von Bernd K. (prof7bit)


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Guido B. schrieb:
> Bernd K. schrieb:
>> Kirchhoff ist als
>> Summe einer endlichen Zahl von Spannungen zwischen Netzknoten definiert.
>
> Kirchhoff ignoriert Felder.

Weil es in einer Netzliste grundsätzlich keine Felder gibt. Oder wie 
zeichnet man Felder in eine Netzliste ein? Zeig mal wie Du Dir das 
vorstellst.

von Michael L. (Gast)


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Hallo,


> "Leider wird bei mir hier beim Original nur die erste Seite angezeigt
> https://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k151490/f525.image.langDE
>
> Man kann mit den Steuerelementen rechts die Seiten durchblättern.
Oder links unter "Téléchargement/Impression" (Herunterladen/Drucken) die 
PDF-Datei herunterladen.

Schon im ersten Satz des Artikels ist übrigens zu lesen, dass es um 
konstante Ströme geht.


Viele Grüße
Michael

von Markus (Gast)


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>Guido B. schrieb:
>> Bernd K. schrieb:
>>> Kirchhoff ist als
>>> Summe einer endlichen Zahl von Spannungen zwischen Netzknoten definiert.
>>
>> Kirchhoff ignoriert Felder.
Bernd K. schrieb:
>Weil es in einer Netzliste grundsätzlich keine Felder gibt. Oder wie
>zeichnet man Felder in eine Netzliste ein? Zeig mal wie Du Dir das
>vorstellst.

Was das Video von Dr.Lewin anbelangt, hatte Michael schon darauf 
hingewiesen:
Es gibt einen Unterschied zwischen dem gezeichneten, physikalischen 
Versuchsaufbau und dem Schaltplan.
Im Schaltplan gilt Kirchhoff immer, im Versuchsaufbau nicht.
Da die Kirchhoffgleichungen in der Wikipedia über die elektrische 
Feldstärke und den Weg beschrieben und diese Begriffe im Schaltplan 
nicht definiert sind, heißt das, die  Gleichungen sind allgemein für die 
physikalischen Aufbauten gemacht und gelten daher in magnetischen 
Wechselfeldern nicht, was Dr.Lewin in seinen Videos zeigen will.

Den Übergang von einer einfachen Drahtschleife zum dazugehörigen 
Schaltplan hatte ich hier gezeigt:
https://www.mikrocontroller.net/attachment/407302/SchaltplanFuerInduktion.png

von Roland E. (roland0815)


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In Wikipedia stehen oft Halbwahrheiten und zusammengestümpertes. Von 
daher kann man die Integrale beim Kirchhoff getrost ignorieren und sich 
an das Original halten.

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