Die Energie eines geladenenen Kondensator C (hier als Plattenkondensator angenommen) beträgt bekanntlich W= 0,5*C*U² Mit dieser Ladung ist der Kondensator nach Einstein ganz wenig schwerer, um Δm, als ungeladen => W = Δm*c² = 0,5*C*U² => Δm= 0,5*C*U²/c² mit c= Lichtgeschwindigkeit Die Energie ist ja im elektrischen Feld gespeichert, und dieses befindet sich zwischen den Platten. Was wird beim Aufladen schwerer, wenn das Dielektrikum nur ein Vakuum ist?
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Elektrofan schrieb: > Was wird beim Aufladen schwerer, wenn das Dielektrikum nur ein > Vakuum ist? Ich habe es nicht nachgerechnet, aber die Elektronen wiegen auch ein bisschen.
schon aber aus einer Seite fließen genau so viele raus, wie auf der anderen rein. Oder nicht?
eric schrieb: > aber die Elektronen wiegen auch ein bisschen. Elektronen sind immer da, auch wenn kein Strom fliesst oder Potential da ist.
>schon aber aus einer Seite fließen genau so viele raus, wie auf der >anderen rein. Oder nicht? Genau. Das kommt davon, wenn man sich auf einem Level mit Einstein sieht, aber nicht merkt, dass der Dorfelektriker im Berufsschulunterricht besser aufgepasst hat.
In der Halbleiterphysik lernt man dass die Löcher schwerer sind als die Elektronen.
Elektrofan schrieb: > Mit dieser Ladung ist der Kondensator nach Einstein ganz wenig schwerer, > um Δm, als ungeladen Mit meinem Laienwissen glaube ich, dass das falsch ist. Ich habe es so verstanden, dass Masse eine Energieform ist. E=mc^2 genau wie zum Beispiel E=0,5mv^2 oder E=mgh. Das heißt aber nicht, dass der Kondensator nach dem Laden schwerer, schneller oder höher ist. Aber ich kann mich auch irren
Einsteins E = m•c² kommt nur zum Tragen wenn eine Kernspaltung oder eine Fusion stattfindet! (Die geänderte Masse wird dann nach E = m•c² zu Energie bzw. umgekehrt). Beides passiert beim Aufladen eines Kondensators nicht. Stichwort: Massendefekt. Auch wenn Elemente eine Verbindung eingehen, bleibt die Gesamtmasse konstant. https://de.wikipedia.org/wiki/Massendefekt Die Masse des geladenen Kondensators ist also dieselbe wie die des entladenen. Außer (da bin ich mir nicht sicher): eric schrieb: > die Elektronen wiegen auch ein bisschen.
Langweilig schrieb: > In der Halbleiterphysik lernt man dass die Löcher schwerer sind als die > Elektronen. Bedeuted dass ein aufgeladener Kondensator auf der einen Seite schwerer ist als auf der anderen.
Dussel schrieb: > dass Masse eine Energieform ist. Richtig. Genauer: Masse und Energie lassen sich nach E= m•c² ineinander umrechnen. Das passiert auch in der Praxis: Kernspaltung (z.B. Kernreaktor) oder Kernfusion (z.B. die Sonne). Einstein hat mit seinem genialen Gehirn schon 1905 in seiner Speziellen Relativitätstheorie* die mathematischen Grundlagen dafür dargelegt: https://de.wikipedia.org/wiki/Äquivalenz_von_Masse_und_Energie *Die Spezielle Relativitätstheorie von 1905 ist auch für Menschen mit normalem IQ zu verstehen. Verstehen im Sinne von geistig durchdringen (nicht nur die Ergebnisse wiedergeben). Die Allgemeine Relativitätstheorie hingegen, die Einstein 10 Jahre später vorlegte, ist für 'Normalmenschen' kaum zu verstehen. Ich habe in meinem ganzen Leben nur einen Menschen kennengelernt (mein damaliger Physikprofessor - er war zugleich auch Dr. der Philosophie), dem ich abnehme, daß er die Allgemeine Relativitätstheorie tatsächlich geistig durchdrungen hat!
Wer von euch, die hier bis jetzt geantwortet haben, glaubt das Thema verstanden zu haben? Die Frage ist ernst gemeint und die Antwort interessiert mich sehr.
mh schrieb: > Wer von euch, die hier bis jetzt geantwortet haben, glaubt das Thema > verstanden zu haben? Vor vielen Jahren habe ich mal das Buch "Über die allgemeine und die spezielle Relativitätstheorie" gelesen. Die Gedanken zur allgemeinen konnte ich nachvollziehen, denke ich. Über die allgemeine weiß ich nur noch grob die Auswirkungen. Was heißt verstanden? Dass die Zeit nicht gleichmäßig ablaufen soll, kann ich formal nachvollziehen, aber nicht wirklich verstehen. Es ist halt so.
mh schrieb: > Die Frage ist ernst gemeint. Davon gehe ich aus. mh schrieb: > Wer von euch, die hier bis jetzt geantwortet haben, glaubt das Thema > verstanden zu haben? Ich habe die Frage verstanden, aber die Antwort kenne ich auch nicht. Nur soviel: Einstein im Sinne E = m•c² spielt hier keine Rolle, siehe oben. Elektrofan schrieb: > Was wird beim Aufladen schwerer, wenn das Dielektrikum nur ein > Vakuum ist? Das ist ja zunächst (nur) eine Annahme von Dir? Warum soll der Kondensator beim Aufladen schwerer werden? Zur Lösung sollte man sich vergegenwärtigen was genau beim Auf- & Entladen eines Kondensators passiert. Bin gerade unterwegs und habe wenig Muße nachzudenken, bin aber gespannt wie die Diskussion weitergeht. Sind ja ein paar schlaue Leute hier ...
Elektrofan schrieb: > Mit dieser Ladung ist der Kondensator nach Einstein ganz wenig schwerer, > um Δm, als ungeladen => > > W = Δm*c² = 0,5*C*U² => Δm= 0,5*C*U²/c² mit c= Lichtgeschwindigkeit Die Formeln stimmen. Aber was bewegt Dich zu der Annahme ('nach Einstein'), daß da ein Δm vorhanden sein sollte? Beim Laden eines Kondensators werden elektrische Ladungen (Elektronen) von der einen Platte zur anderen transportiert. Die Anzahl der Ladungsträgewr bleibt unverändert. Der Kondensator ist nach der Aufladung genau so schwer wie vorher! (Meine Meinung, vielleicht irre ich mich?)
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Mohandes H. schrieb: > Beim Laden eines Kondensators werden elektrische Ladungen (Elektronen) > von der einen Platte zur anderen transportiert. Die Anzahl der > Ladungsträgewr bleibt unverändert. Der Kondensator ist nach der > Aufladung genau so schwer wie vorher! Physika schrieb: > Bedeuted dass ein aufgeladener Kondensator auf der einen Seite > schwerer ist als auf der anderen. Deshalb müssen die ja auch festgelötet werden!
Percy N. schrieb: > Deshalb müssen die ja auch festgelötet werden! Dann fangen sie aber an länger zu werden! Oder werden sie unscharf?
Masse ist Energie (/ c*c) Full stop. Dann ist auch ein Energiezuwachs mit Masse verbunden. Jeder der das bezweifelt legt sich mit Albert an... Erklären kann ich das nicht, besonders wenn das im Vakuum ist. Aber vielleicht müssen wir da unseren Vorstellungsraum verlassen ind quantenmechanisch denken? Also ich bin da schon raus...
Dann schaut euch mal die Vakuumenergie durch Quantenfluktuation an. https://www.weltderphysik.de/gebiet/teilchen/news/2017/wir-haben-das-vakuum-gequetscht/
Mohandes H. schrieb: > Beim Laden eines Kondensators werden elektrische Ladungen (Elektronen) > von der einen Platte zur anderen transportiert. Die Anzahl der > Ladungsträgewr bleibt unverändert. Das ist echt die Frage. Hat da schon mal einer nachgezählt?
ich zähle Elektronen nur mit dem Amperemeter. Und ja, links genauso viel wie rechts.
Gunnar F.: >Dann ist auch ein Energiezuwachs mit Masse verbunden. Jeder der das >bezweifelt legt sich mit Albert an... Echt? Wenn ich die potentielle Energie einer Masse (Sache) erhöhe, indem ich sie von Niveau h1 auf das Niveau h1+h2 bringe, dann wird die Masse nicht größer. Einsteins Formel beschreibt die Umwandlung von Masse in Energie. Sonst nix.
von Umwandlung steht da nichts. Es ist eine Gleichung. (Äquivalenz)
Der geladene Kondensator ist schwerer als der ungeladene Kondensator. Zwischen den Kondensatorplatten existiert ein elektrisches Feld. Masse und Energie sind äquivalent. Die Energie dieses Feldes trägt zur größeren Masse bei. Bei einem auf 12 V aufgelandenen Kondensator mit der Kapazität von 1 µF beträgt der Massenzuwachs 8 x 10^-22 kg. Richtig ins Gewicht fällt das aber nicht ... :-)
Einsteins Formel E=m*c^2 ist universell gültig. Die Formel beschreibt nicht die Umwandlung, sondern die Äquivalenz von E und m. Da gibt es keine Bedingungen oder Ausnahmen. Ein geladenener Kondensator hat mehr Masse als ein entladener. Auch ein geladener Akku hat mehr Masse als ein leerer. Bei einer 40Ah Autobatterie kommt man auf ca. 0.1 Nanogramm. Schwer zu messen, aber immerhin. Und es gilt auch für eine stromdurchflossene Spule, oder eine gespannte Feder. Wenn man einen Ziegelstein im Schwerefeld der Erde mittels einer gespannten Feder hochhebt, gewinnt das System Erde-Stein potentielle Energie und damit Masse. Genau soviel, wie die Feder dabei verliert.
Eben, es ist austauschbar. Also entweder als Energieänderung betrachten, oder als Masseänderung. Sonst betrachtet man es doppelt.
Wie ich eben schrieb, E=mgh ist auch eine Gleichung. Nach der Logik folgt also, dass ein geladener Kondensator höher steigt als ein ungeladener. Ok, da steckt auch die Masse drin. Dann halt E=LI^2. Durch einen geladenen Kondensator fließt also ein höherer Dauerstrom als durch einen ungeladenen. So funktioniert Physik nicht.
So wird auch bei I= U/R ENTWEDER der Strom ODER die Spannung größer? Sonst betracht man das doppelt?
Mein letzter Beitrag bezieht sich auf die Logik, dass man nur aus der Formel E=mc^2 herleiten könne, dass die Masse bei Energiezufuhr zunehmen müsse. Es kann natürlich sein, dass es trotzdem so ist.
Das ist ja schon ganz unterhaltsam, aber es fehlt noch ein echter Relativitätstheorieleugner.
Elektrofan schrieb: > das Dielektrikum nur ein > Vakuum ist? Elektrofan schrieb: > wenn das Dielektrikum nur ein > Vakuum Vaküum ist nicht NICHTS! Das Vakuum ist voller virtueller Telchen. Das Vakuum hat quantenmechanische eigenschaften.
Max M. schrieb: > Vaküum ist nicht NICHTS! > Das Vakuum ist voller virtueller Telchen. > Das Vakuum hat quantenmechanische eigenschaften. Uhh jetzt wirds philosophisch.
Max M. schrieb: > Vaküum ist nicht NICHTS! > Das Vakuum ist voller virtueller Telchen. Und hier dann umso mehr, als Virtuelle-Austauschteilchen der Kräfte. Das Zeug (hier sollten es Photonen sein), wenn auch Virtuell, bewegt sich mit Lichtgeschwindigkeit und hat somit folglich Masse. Naja, zumindest, wenn ich mir das richtig zusammen reime. :/
Willi schrieb: > Ein geladenener Kondensator hat mehr Masse als ein entladener. Das ist solange eine These (= Behauptung), solange das nicht physikalisch belegt ist - und (nur) dann gilt auch der Zusammenhang E = m·c²! Wieso also ist ein geladener Kondensator schwerer als ein ungeladener!? Ich glaube das nicht.
Mohandes H. schrieb: > Einsteins E = m•c² kommt nur zum Tragen wenn eine Kernspaltung oder eine > Fusion stattfindet! Was bewegt einem eigentlich dazu, in einem Technik-Forum so einen Unsinn zu erzählen, wenn man keine Ahnung von dem Thema hat? :/ Das ist natürlich nicht der Fall. Die Äquivalenz zwischen Masse und Energie gilt immer, sie ist nur oft nicht besonders relevant. Wie der erste Post schon korrekt sagt, ist die Energie im Feld selbst gespeichert. Die Energiedichte (die äquivalent ist zur Massendichte) ist also so verteilt wie eben die Energiedichte des E-Felds.
Mohandes H. schrieb: > Willi schrieb: >> Ein geladenener Kondensator hat mehr Masse als ein entladener. > > Das ist solange eine These (= Behauptung), solange das nicht > physikalisch belegt ist - und (nur) dann gilt auch der Zusammenhang E = > m·c²! Es gibt bis jetzt kein Experiment, das E = mc² widerspricht. Das ist das Maximum an "belegt", das man in der Physik erreichen kann. Mohandes H. schrieb: > Ich glaube das nicht. Zum Glück gehts nicht um deinen Glauben.
> Die Energie ist ja im elektrischen Feld gespeichert, und dieses befindet > sich zwischen den Platten. > Was wird beim Aufladen schwerer, wenn das Dielektrikum nur ein > Vakuum ist? daraus folgt doch schon eindeutig: das Feld wird schwerer. Das elektrische Feld existiert unabhängig von Materie. Also auch wenn kein Dielektrikum vorhanden ist. Jetzt kann man sich natürlich fragen ob "das Feld" irgendwie mit "dem Kondensator" verbunden (verschraubt, gelötet, getackert?) ist. Also wenn man das Objekt "Kondensator mit Feld" auf eine Waage legt. Praktisch ist die Energie die man in einen realen Kondensator packen kann jedoch sehr gering dass man das kaum messen kann: Δm= 0,5*C*U²/c² Nehmen wir mal an wir könnten einen Plattenkondensator bauen der 1F hat und es bei 1kV noch keinen Überschlag gibt. Dann bekommen wir ein Δm = 0,5 1 (1000^2) / (299792458^2) kg = 5,56e-12 kg also 5,56 ng. Das ist nicht leicht messbar. Vor allem wenn mal jemand ausrechnet wie groß die Platten sein müssen und mit der Materialdichte verknüpft...
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Nikolaus S. schrieb: > Jetzt kann man sich natürlich fragen ob "das Feld" irgendwie mit "dem > Kondensator" verbunden (verschraubt, gelötet, getackert?) ist. Also wenn > man das Objekt "Kondensator mit Feld" auf eine Waage legt. Wie Douglas Adams schon in einem seiner Werke beschrieb "Das ist nicht die echte Erde. Man erkennt es daran, das man sie nicht berühren kann. Wenn man nur ganz genau hinsieht, erkennt man, das man immer ein klein wenig darüber schwebt."(*) Mehr als diese Elektrische haben wir nicht. Das mit Dinge zu berühren, gar "fest tackern" kannst du komplett knicken. Du wirst nie erfahren, ob da wirklich was ist..... Zumindest in meinem Universum ist das so. Naja, in deinem Parallel-Universum, das sich ja eine winzige Kleinigkeit von meinem unterscheidet, wird schon nicht ausgerechnet dies der Unterschied sein. ;) *) Frei zitiert, aber sicher ziemlich nah dran.
Sohn vom Dorfelektriker schrieb: > Das kommt davon, wenn man sich auf einem Level mit Einstein > sieht, aber nicht merkt, dass der Dorfelektriker im > Berufsschulunterricht besser aufgepasst hat. Ich glaube kaum, daß Einstein in der Berufsschule schlechter aufgepasst hat, als der Dorfelektriker ;-)
von Elektrofan schrieb: >Was wird beim Aufladen schwerer, wenn das Dielektrikum nur ein >Vakuum ist? Garnix, schwerer wird es erst dann, wenn die Energie in Materie umgewandelt wird, und dann ist die Energie verschwunden, oder anders gesagt, aus der Energie ist Materie also Masse geworden. Umgekehrt kann aus Materie Energie werden, dann ist die Materie verschwunden, also die Masse dieser Materie hat sich dann in Energie umgewandelt. Die Formel lautet ja E = m * c² , aber mich würden mal die Maßeinheiten interessieren, also zum Beispiel die Masse m = 1g und E dann in kWh.
E = m•c² spukt überall herum und spuckt immer wieder in die Suppe. Dazu mal eine ältere Diskussion: Beitrag "Gewichtszunahme durch Füllung eines Kondensators" Hier übrigens dann doch auch wieder. Die Elektronen werden bewegt und die sogenannten Bahnen (Energiegehalt) ändern sich dabei ebenfalls. Beim Aufladen wird eine halbe Halbwelle elektromagnetischer Strahlung erzeugt. Ein quäntchen Photon vielleicht. Vielleicht benötigt das Gegenspiel ein quäntschen dunkler Materie (negative Masse).
Günter Lenz schrieb: > Die Formel lautet ja > E = m * c² , aber mich würden mal die Maßeinheiten > interessieren, also zum Beispiel die Masse m = 1g und > E dann in kWh. Basiseinheiten. Also Joule, Kilogramm und Meter/Sekunde.
Mohandes H. schrieb: > Das ist ja zunächst (nur) eine Annahme von Dir? Warum soll der > Kondensator beim Aufladen schwerer werden? > > Zur Lösung sollte man sich vergegenwärtigen was genau beim Auf- & > Entladen eines Kondensators passiert. Um sich das im einfachsten Fall zu vergegenwärtigen, benötigt man nur die relativistische Energie-Impulserhaltung. Zur Erinnerung: Der Energie-Impuls 4-Vektor eines Teilchens mit der Masse m,
wobei x^i die Mikowski-Koordinaten und ds das Eigenzeitintervall sind, hat die Eigenschaft, dass für sein Minkowski-Innenprodukt mit sich selbst (Minkowski-Länge) gilt
Man beachte links die Einstein-Summenkonvention; E ist die Gesamtenergie. Wenn das Teilchen in Ruhe ist, also
gilt E = m, und im allgemeinen
mit der kinetischen Energie T. (Wie in der theoretischen Physik üblich benutze ich hier Einheiten, in denen c = 1 ist.) Das Aufladen eines Kondensators kann man nun für den hier verfolgten Zweck folgendermaßen beschreiben: Man gibt einem Ladungsträger der Masse m, der sich auf der einen Platte befindet, gerade so viel kinetische Energie T mit, dass er das elektrische Feld zwischen den Platten überwindet und auf der gegenüberliegenden Platte zur Ruhe kommt. Der Kondensator habe die Masse M und sei zu Anfang in Ruhe, d.h. sein Energie-Impulsvektor ist
Der Ladungsträger habe zu Anfang den Energie-Impulsvektor
Nachdem der Ladungsträger auf der gegenüberliegenden Platte zur Ruhe gekommen ist, habe das Gesamtsystem aus Ladungsträger und Kondensator den Energie-Impulsvektor
Die relativistische Energie-Impulserhaltung erfordert
Daraus liest man sofort
ab. Wir sind nun an der Masse M' des Gesamtsystems nach der erfolgten Ladungstrennung interessiert; diese ergibt sich aus der Minkowski-Länge
wobei
benutzt wurde. Man erhält also
d.h. das resultierende Gebilde hat eine größere Masse als die Summe der Massen von Kondensator und Ladungsträger. Was hier betrachtet wurde, ist letztlich die nichts anderes als ein total inelastischer relativistischer Stoß zweier Teilchen. Das zu verstehen und rechnen zu können erwartet man von jedem Physik-Vordiplomstudenten. Die etwas sophistiziertere Art und Weise das herzuleiten ist, den Energie-Impulstensor des elektromagnetischen Feldes heranzuziehen.
Langweilig schrieb: > In der Halbleiterphysik lernt man dass die Löcher schwerer sind > als die > Elektronen. Genau ! Darum hat teurer Käse besonders große Löcher. Elektrofan schrieb: > Was wird beim Aufladen schwerer, wenn das Dielektrikum nur ein > Vakuum ist? Die Stromrechnung.
Die Frage ist ziemlich clever. Der Witz ist (wie schon gesagt wurde= dass nicht einzelne "Teile" des Systems schwerer werden, sondern der Kondensator insgesamt. Als (hoffentlich) gute Analogie kann man die Kernspaltung nehemen: Wird ein Uranatom gespalten, haben die Teilstücke in Summe eine geringere Masse als das ursprüngliche Atom. Ich denke das ist jetzt unstrittig. Man kann jetzt aber nicht sagen dass die einzelnen Protonen oder Neutronen des Urankerns schwerer sind als die die nach der Spaltung dann in einem Blei oder Eisen Atom sind. Nur das gesamte System (der Atomkern) ist schwerer. Dabei ist es auch interessant wie es zu E=MC² kommt. Die Formel wird ja eigentlich immer als Herzstück der SRT (= spezielle Relativitätstheorie) genannt, aber bei der Erklärung der SRT und den Gedankenexperimenten zur SRT spielt sie überhaupt keine Rolle, da geht es eigentlich nur darum, dass sich aus der Überlegung (Forderung) dass in unterschiedlichen Intertialsystemen C immer konstant ist, die Masse, die Länge und auch die Zeit ändern muss. Die berühmte Formel fällt eigentlich nur bei den Transformationsgleichungen irgendwo als eine Art Nebenergebnis ab. (*) "schwerer werden" soll eigentlich ein Massezuwachs bedeuten. Sorry für die schlechte Formulierung
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Udo S. schrieb: > Der Witz ist (wie schon gesagt wurde= dass nicht einzelne "Teile" des > Systems schwerer werden, sondern der Kondensator insgesamt. Darum werden üblicherweise Kondensatoren ungeladen geliefert. Bei einem Kondensator ist es wenig- aber ein Hochregallager voll... Da bekommt der Begriff "Ladungsgewicht" eine ganz andere Bedeutung.
Günter Lenz schrieb: > Garnix, schwerer wird es erst dann, wenn die Energie in Materie > umgewandelt wird, und dann ist die Energie verschwunden, oder > anders gesagt, aus der Energie ist Materie also Masse geworden. Genau das dachte ich vorhin, als ich meinen Schwager unaufhörlich Torte hineinstopfen sah.
Viel Gelaber um nichts! Die Äquivalenz von Masse und Energie bedeutet doch nicht, daß beide gleichzeitig auftreten.
Der schreckliche Sven schrieb: > Viel Gelaber um nichts! > Die Äquivalenz von Masse und Energie bedeutet doch nicht, daß beide > gleichzeitig auftreten. Was heißt es denn dann?
mh schrieb: > Was heißt es denn dann? Das pendelt zwischen den Zuständen. Bei Sven bedeutet das konkret, dass er entweder eine Leuchte ist oder dick.
Wenn Licht auch Masse hätte, würden unsere Häuser früher oder später einstürzen. Ganz nebenbei: Masse lässt sich nicht auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigen. Also: Masse kann in Energie umgewandelt werden, und umgekehrt. Aber es ist entweder Masse oder Energie. Niemals beides gleichzeitig!
Nick M. schrieb: > Bei Sven bedeutet das konkret, dass er entweder eine Leuchte ist oder > dick. Ich bin 1,8 Meter groß, und hatte noch nie über 80 Kilo. Und noch nie "Rücken"
Der schreckliche Sven schrieb: > Aber es ist entweder Masse oder Energie. > Niemals beides gleichzeitig! Hat das hier jemand gesagt?
Nick M. schrieb: > Der schreckliche Sven schrieb: >> Aber es ist entweder Masse oder Energie. >> Niemals beides gleichzeitig! > > Hat das hier jemand gesagt? Einige Leute hier behaupteten, dass ein geladener Kondensator schwerer wäre als ein ungeladener.
Der schreckliche Sven schrieb: > Einige Leute hier behaupteten, dass ein geladener Kondensator schwerer > wäre als ein ungeladener. Was völlig korrekt ist, du hast nur offensichtlich keine Ahnung von der Materie - den Flachwitz gab's gratis :)
Mohandes H. schrieb: > Einsteins E = m•c² kommt nur zum Tragen wenn eine Kernspaltung oder > eine Fusion stattfindet! > (Die geänderte Masse wird dann nach E = m•c² zu > Energie bzw. umgekehrt). > Beides passiert beim Aufladen eines >Kondensators nicht. Stichwort: Massendefekt. > Auch wenn Elemente eine Verbindung eingehen, bleibt die Gesamtmasse > konstant. > https://de.wikipedia.org/wiki/Massendefekt Eben nicht, dort steht doch: "Noch geringer ist der Massendefekt, der entsteht, wenn Atome eine chemische Verbindung eingehen.[7] Daher kann man bei chemischen Reaktionen in der Praxis davon ausgehen, dass die Masse erhalten bleibt." => Ergo gibt es auch in der Chemie gibt es zusätzlich zur Wandlung (chemischer) Energie einen Massendefekt. - Beim Aufladen eines Kondensators wird elektrische Energie aus der Spannungs-(bzw. Strom-)Quelle ins elektrische Feld zwischen den Platten verfrachtet, s. ganz oben. Warum sollte ausgerechnet bei dieser Energieumwandlung kein Massendefekt auftreten? (Dass solch ein Massenzuwachs in der Chemie bzw. beim Kondensator ohne praktische Relevanz ist, steht ausser Frage.)
Elektrofan schrieb: > Warum sollte ausgerechnet bei dieser Energieumwandlung > kein Massendefekt auftreten? Vermutlich, weil man sonst damit klar kommen müsste, dass das eigene Verständnis der Naturgesetze nicht vollständig ist.
Prof. Gaßner fragen: https://youtu.be/AJ1prUzQ878 Bei Minute 16:50 kommt das Beispiel mit der gespannten Feder und auch die geladene Batterie haben eine (minimal) größere Masse. Das ist bei dem geladenen Kondensator exakt gleich. Der Effekt ist aber so klein, dass er in unserer Welt keine Rolle spielt. Das ganze Video ist sehr interessant und lehrreich, so wie Alle aus dem 'Urknall, Weltall und das Leben' Kanal.
>Ergo gibt es auch in der Chemie gibt es zusätzlich zur Wandlung >(chemischer) Energie einen Massendefekt. Richtig. Und diese "chemische" Energie ist letztlich genauso elekromagnetischer Natur, denn Chemie bezieht sich auf Vorgänge in der Elektronenhülle von Atomen. Dasselbe gilt für die Energie, die in einem Handyakku gespeichert ist - auch der ist im geladenen Zustand minimal schwerer. Auf nicht-chemische Art gespeichert ist die Energie einer gespannten Feder oder einer stromdurchflossenen Spule oder einem geladenen Kondensator, aber es ist ebenfalls elektromagnetische Energie. Es gibt natürllich auch Fälle ohne Beteiligung eines e.m. Feldes: Wenn Du einen Berg hochläufst und dadurch Deine Lageenergie erhöhst, dann steckt diese im Gravitationsfeld (dem gemeinsamen von Dir und der Erde). Ein anderes Beispiel wäre die Spaltung eines Atomkerns oder die Fusion zweier Atomkerne (z. B. in der Sonne); diese Prozesse haben weder etwas mit Elektromagnetismus noch mit Gravitation zu tun, sondern mit der sogenannten starken Wechselwirkung, welche dafür sorgt, dass Atomkerne nicht auseinanderfliegen (was sie ja wegen "gleiche Ladungen stoßen sich ab" eigentlich tun müssten). Das Interessante an der Energie-Masse-Äquivalenz ist ihre universelle Gültigkeit: E = mc² schließt alle vier in der Natur vorkommenden Wechselwirkungen ein (die vierte heißt "schwache WW"; sie spielt bei bestimmten Zerfallsarten von Atomen eine Rolle). Es ist eine Gesetzmäßigkeit von fundamentaler Relevanz.
Dann ist das für mich aber paradox. Es gibt nur eine Form von Masse. Es gibt keine kinetische Masse oder potentielle Masse oder elektrische Masse, sondern es gibt nur Masse. E=mc^2 gilt allgemein. Das heißt, es gilt immer und zu jeden Zeitpunkt Ekin=mc^2, Epot=mc^2, Eel=mc^2, Echem=mc^2 und so weiter. Das bedeutet aber aus mc^2=Ekin und Eel=mc^2, dass dem Kondensator im unserem Beispiel durch Aufladen elektrische Energie zugeführt werden kann und sich dadurch seine Masse und damit auch im Ruhezustand (v=0) seine kinetische Energie erhöht. Oder ich kann den Kondensator hochheben, ihm also Epot=mc^2 zuführen und ihn dadurch aufladen, da sich mc^2=Eel erhöht hat. Durchgerechnet: Wenn ich einen Kondensator mit einem µF auf 140 V auflade, habe ich eine Energie von etwa 10 mJ und damit eine Massenzunahme von 1,1*10-19 kg. Diese Masse/Energie kann ich wieder entnehmen, indem ich zum Beispiel eine Lampe an die Pole schalte und die Lampe damit zum Leuchten bringe. Da sind wir uns wohl alle einig. Nehmen wir an, der Kondensator habe eine Masse von beispielsweise 1 g. Wenn ich ihn 1 m hochhebe, führe ich ihm etwa 10 mJ zu. Nach m=E/c^2 wäre das eine Massenzunahme von etwa 1,1*10^19 kg. Da es nicht verschiedene Formen von Masse gibt, müsste ich dem Kondensator jetzt durch Verbinden mit einer Lampe elektrische Energie entnehmen können, die die Lampe zum Leuchten bringt. Wo ist der Denkfehler oder wie wird das Paradoxon aufgelöst?
Dussel schrieb: > Da es nicht verschiedene Formen von Masse gibt, müsste ich dem > Kondensator jetzt durch Verbinden mit einer Lampe elektrische Energie > entnehmen können, die die Lampe zum Leuchten bringt. Ja geht ja auch, indem du ihn an einen Flaschenzug hängst, einen Generator anschließt, und fallen lässt. Klingt doof, aber das ist genau der Punkt.
Sven B. schrieb: > Ja geht ja auch, indem du ihn an einen Flaschenzug hängst, einen > Generator anschließt, und fallen lässt. Klingt doof, aber das ist genau > der Punkt. Da würde man klassisch sagen, dass eine Energieumwandlung stattfindet. Man baut die potentielle Energie ab und erzeugt damit elektrische Energie. Das wäre mein vorheriges Verständnis gewesen, dass man verschiedene Energieformen, also elektrische Energie, potentielle Energie und Masseenergie ineinander umwandeln kann. Laut späterer Beiträge ist das aber alles Äquivalent. Die elektrische Energie muss der Kondensator schon haben, wenn er in einem Meter Höhe (aus dem Beispiel) rumliegt. Wenn ich den Kondensator elektrisch geladen habe, muss ich ja auch nicht erst einen Generator dranhängen, um eine Lampe zum Leuchten zu bringen. Dann muss ich ihn aber wegen der Äquivalenz auch ohne Generator entladen können, wenn ich ihm (potentielle) Energie durch Hochheben zugeführt habe.
Ich glaube, ich habe meinen Denkfehler. Natürlich darf man nicht nur die Energie betrachten. Die Energie ist nicht die einzige Größe eines Systems und natürlich spielen die anderen Größen auch eine Rolle. Ich habe mich zu sehr auf die Energie fixiert.
Wie so heißt das Potentielle Energie? Is doch klar, weil sie einem am A.... vorbei gehen kann. Den die besitzen immer nur Andere , nie man selbst! Wär ja 'n Ding. Im Aufzug ab dem 5.Stock, an einem Elektroschock zu sterben.
von ZweiStein schrieb: >Der schreckliche Sven schrieb: >> Einige Leute hier behaupteten, dass ein geladener Kondensator schwerer >> wäre als ein ungeladener. >Was völlig korrekt ist, Das ist eben nicht korrekt, der geladener Kondensator ist nicht schwerer. Ein geladener Kondensator ist gespeicherte Energie. Man könnte nun diese gespeicherte Energie in Masse umwandeln, und wenn diese Masse im Kondensator bleibt ist der Kondensator schwerer und der Kondensator ist nicht mehr geladen, die Energie ist verschwunden weil daraus Masse geworden ist. Umgekehrtes Beispiel, Uran strahlt radioaktiv und verliert dadurch an Masse, Masse wird in Strahlungsenergie umgewandelt. Das geht so lange bis daraus Blei geworden ist. Das entstandene Blei hat dann weniger Masse als das ursprüngliche Uran.
Günter Lenz schrieb: > Das ist eben nicht korrekt, der geladener Kondensator ist > nicht schwerer. Ein geladener Kondensator ist gespeicherte > Energie. Natürlich ist das korrekt. Der geladene Kondensator enthält mehr Energie als der ungeladene. Dementsprechend ist er schwerer. Entlädt man ihn, wird er leichter.
Günter Lenz schrieb: > Das ist eben nicht korrekt Warum kann ein Objekt mit Masse m eigentlich nicht auf Lichtgeschwindigkeit c beschleunigt werden? Dafür sollte doch nur die Arbeit
benötigt werden.
mh schrieb: > Das ist ja schon ganz unterhaltsam, aber es fehlt noch ein echter > Relativitätstheorieleugner. Eben, wo bleibt Kurt, wenn man ihn Mal braucht?
Langweilig schrieb: > In der Halbleiterphysik lernt man dass die Löcher schwerer sind als die > Elektronen. Nein. In der Halbleiterphysik lernt man allenfalls, dass Löcher träger sind als Elektronen. Hier ist Träger Masse nicht gleich schwere Masse, denn die 'Masse' der Löcher ist nur eine effektive Masse.
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Elektrofan schrieb: > Was wird beim Aufladen schwerer, Die Energie ist im Kondensator in Form einer Potentialdifferenz gespeichert. ( C*U^2/2 ) Warum sollte jetzt im Kondensator noch ZUSÄTZLICH Energie in Form eines Massezuwachs gespeichert sein? Wo käme die her? Und wie wäre das mit der Energieerhaltung vereinbar. Auch bei richtigen Formeln, sollte man prüfen, ob sie im vorliegenden Fall auch anwendbar sind. Die Anwendbarkeit der Energie - Masse Äquivalenz scheint hier nicht gegeben zu sein. Schöne Feiertage!
Schöne Feiertage! --- > Die Anwendbarkeit der Energie - Masse > Äquivalenz scheint hier nicht gegeben zu sein. Nochmal, aus: https://de.wikipedia.org/wiki/Massendefekt#Zusammenhang_mit_Bindungsenergie "Noch geringer ist der Massendefekt, der entsteht, wenn Atome eine chemische Verbindung eingehen.[7] Daher kann man bei chemischen Reaktionen in der Praxis davon ausgehen, dass die Masse erhalten bleibt." Wie gesagt, in der der Praxis! - Der Massendefekt ist eben auch in der Chemie >0. Verbrennt man Kohlenstoff, erhält man nach Wikip. die Reaktionsgleichung C + O2 => CO2 + 394 kJ/mol Energie wird abgegeben, UND CO2 ist leichter als vorher C + O2. Analog wird bei der Entladung eines Plattenkondensators im Vakuum dessen (im "Nichts" gespeicherte) Energie entnommen UND der Kondensator leichter, als vorher?!
Kondensatabfüller schrieb: > Elektrofan schrieb: >> Was wird beim Aufladen schwerer, > > Die Energie ist im Kondensator in Form einer Potentialdifferenz > gespeichert. > ( C*U^2/2 ) > Warum sollte jetzt im Kondensator noch ZUSÄTZLICH Energie in Form eines > Massezuwachs gespeichert sein? Wo käme die her? Und wie wäre das mit der > Energieerhaltung vereinbar. > Auch bei richtigen Formeln, sollte man prüfen, ob sie im vorliegenden > Fall auch anwendbar sind. Die Anwendbarkeit der Energie - Masse > Äquivalenz scheint hier nicht gegeben zu sein. > > Schöne Feiertage! Das ist bei Kernreaktionen auch nicht anders: wird aus leichteren Kernen ein schwerer wie z.B. Uran zusammengebaut, so hat dieser mehr Energie (Kernenergie ist auch eine Art potentieller Energie) und mehr Masse.
mh schrieb: > Warum kann ein Objekt mit Masse m eigentlich nicht auf > Lichtgeschwindigkeit c beschleunigt werden? Dafür sollte doch nur die > Arbeit
>benötigt werden.
Weil m schon bei der Beschleunigung immer größer wird,
und schließlich gegen unendlich wächst.
Kondensatabfüller schrieb: > Warum sollte jetzt im Kondensator noch ZUSÄTZLICH Energie in Form eines > Massezuwachs gespeichert sein? Diese Annahme ist grundfalsch. Füge einem System Energie egal welcher Form hinzu und seine Masse nimmt zu, automatisch, ohne irgendwas zusätzliches. Lade den Kondensator, er wird schwerer. Beschleunige ihn, er wird schwerer. Heb ihn hoch, er wird schwerer. Erwärme ihn, er wird schwerer. Entlade den Kondensator, er wird leichter. Bremse ihn ab, er wird leichter. Usw usf..
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Aha. Ein aufgeladener Kondenser wird schwerer wegen des Feldes... Wie schaut's dann aus wenn ich eine Elektromagnetische Welle loslasse ? Die enthaelt ja nicht wirklich Elektronen, sondern nur noch das Feld ... hat aber trotzdem einen Impuls.
Pandur S. schrieb: > Aha. Ein aufgeladener Kondenser wird schwerer wegen des Feldes... > > Wie schaut's dann aus wenn ich eine Elektromagnetische Welle loslasse ? > > Die enthaelt ja nicht wirklich Elektronen, sondern nur noch das Feld ... > hat aber trotzdem einen Impuls. Wegen eines "Unwortes" und dessen Eigenschaften, (die Übertragung der angestossenen Wirkungen) um bei der Empfangsmaterie wirken zu können, wurde ein belegter Begriff zweckentfremdet. Diese Begriff (Feld) muss nun dafür herhalten das "Unwort" zu ersetzen. Dumm halt das dieses Feld nicht existiert und somit auch kein Gewicht haben kann. Eine Einbildung, bzw. eingesetztes Gedankenetwas, ist halt nur eine Einbildung in Köpfen. Kann also kein Gewicht im Accu hervorzaubern. Es sind die im Accu vorhandenen Materiebausteine die durch ihre verhinderte/behinderte Eigenbeschleunigung die Waage beeinflussen. Solange diese sich in ihrer Anzahl nicht verändern bleibts auch beim Gewicht. Kurt
Elektrofan schrieb: > Die Energie ist ja im elektrischen Feld gespeichert, und dieses befindet > sich zwischen den Platten. > Was wird beim Aufladen schwerer, wenn das Dielektrikum nur ein > Vakuum ist? Da drängen sich zwei Fragen auf: a) was ist Energie? b) was ist Vakuum? (wo wird das aufbewahrt bis man es braucht/einsetzt/verwendet?) Kurt
ZweiStein schrieb: > Diese Annahme ist grundfalsch. Mag sein. ZweiStein schrieb: > Füge einem System Energie egal welcher > Form hinzu und seine Masse nimmt zu, automatisch, ohne irgendwas > zusätzliches. Du selbst schreibst aber, dass zwei Mal etwas hinzu gefügt wird. Energie UND Masse. Pandur S. schrieb: > Wie schaut's dann aus wenn ich eine Elektromagnetische Welle loslasse ? Das wird offensichtlich, wenn du es als Aussenden von Photonen beschreibst.
kurt schrieb: > a) was ist Energie? Ein Ungleichgewicht an Möglichkeiten kurt schrieb: > b) was ist Vakuum? Eine Raumkoordinate, mit minimalen Möglichkeiten und Wechselwirkungen kurt schrieb: > (wo wird das aufbewahrt bis man es braucht/einsetzt/verwendet?) Überall, zum Glück halt ungleichmäßig kurt schrieb: > Elektrofan schrieb: >> Die Energie ist ja im elektrischen Feld gespeichert, und dieses befindet >> sich zwischen den Platten. >> Was wird beim Aufladen schwerer, wenn das Dielektrikum nur ein >> Vakuum ist? Natürlich immer der reelle Teil, also die das Feld verursachenden Ladungsträger.
>> Was wird beim Aufladen schwerer, wenn das Dielektrikum nur ein >> Vakuum ist? > Natürlich immer der reelle Teil, also die das Feld verursachenden > Ladungsträger. Die Energie CU²/2 wird im Feld gespeichert. Im Vakuum gibt's aber keine Ladungsträger ?!
Teo schrieb: > kurt schrieb: >> a) was ist Energie? > > Ein Ungleichgewicht an Möglichkeiten > Also Nichts, somit auch keinerlei Wirkmöglichkeit oder Existenz. > kurt schrieb: >> b) was ist Vakuum? > > Eine Raumkoordinate, mit minimalen Möglichkeiten und Wechselwirkungen > Also nur ein vergewaltigter Begriff der für etwas ganz anderes steht, nämlich für: Abwesenheit von Materie. Und der wurde als Verlegenheitsdings missbraucht und ihm nun Wirkungen und Existenz zugeschustert. > kurt schrieb: >> (wo wird das aufbewahrt bis man es braucht/einsetzt/verwendet?) > > Überall, zum Glück halt ungleichmäßig > Also nirgends, es gibt es nämlich nicht. > kurt schrieb: >> Elektrofan schrieb: >>> Die Energie ist ja im elektrischen Feld gespeichert, und dieses befindet >>> sich zwischen den Platten. >>> Was wird beim Aufladen schwerer, wenn das Dielektrikum nur ein >>> Vakuum ist? > > Natürlich immer der reelle Teil, also die das Feld verursachenden > Ladungsträger. Es gibt kein Feld, es gibt keine Ladungen. Alles nur Verlegenheitsdinger die nicht existieren. Damit Wirkungen von einem Ort zum nächsten gelangen können ist ein Medium notwendig (auch wenn dieses als Unkuul gilt und durch eben allerlei erfundene/missbrauchte Begriffe ersetzt wird). Der Feldbegriff ist wichtig, lässt er es doch zu räumlich zu denken und zu rechnen. Als Ersatz für das Unwort ist er aber nicht zu gebrauchen. Die das "verbrechende" Theorie ist falsifiziert, es ist also nicht mehr notwendig diese zu "befolgen". Die Zeit ist reif um zur märchenweltfreien Physik zurückzukehren, bzw. diese ungehindert/frei walten zu lassen. Kurt http://www.bindl-kurt.de/media/9668cbeec8c760affff8082fffffff1.pdf
Mensch, Kurt, ich hatte schon befürchtet, Du seiest Corona zum Opfer gefallen. Es freut mich, zu lesen, dass es Dich noch gibt und es Dir gut (genug zum Schreiben) geht! Trotzdem freunde ich mich mit Deiner Füsik nicht an! Wünsche, ein frohes Fest gehabt zu haben und einen guten Rutsch!
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M.A. S. schrieb: > Mensch, Kurt, ich hatte schon befürchtet, Du seiest Corona zum Opfer > gefallen. > Es freut mich, zu lesen, dass es Dich noch gibt und es Dir gut (genug > zum Schreiben) geht! Alles OK, keine Probleme. Diese Korona sollte man verheiraten, dann ist sie weg vom Fenster. > Trotzdem freunde ich mich mit Deiner Füsik nicht an! Kein Problem, jedem das seine. Wer sich in der Märchenwelt wohlfühlt dem sei es vergönnt. Schliesslich ist ja alles relativ. > Wünsche, ein frohes Fest gehabt zu haben und einen guten Rutsch! Danke, war so. Dir auch ein gutes neues Jahr! Kurt
M.A. S. schrieb: > Wünsche, ein frohes Fest gehabt zu haben und einen guten Rutsch! Ich wünsche ihm einen guten Flutsch.
Der schreckliche Sven schrieb: > M.A. S. schrieb: >> Wünsche, ein frohes Fest gehabt zu haben und einen guten Rutsch! > > Ich wünsche ihm einen guten Flutsch. Kann man das essen? Kurt
Kondensatabfüller schrieb: > Du selbst schreibst aber, dass zwei Mal etwas hinzu gefügt wird. Energie > UND Masse. Das habe ich nirgends geschrieben. Durch das Hinzufügen der Energie nimmt die Masse zu, automatisch, ohne das zwei mal etwas hinzu gefügt werden muss.
ZweiStein schrieb: > Kondensatabfüller schrieb: >> Du selbst schreibst aber, dass zwei Mal etwas hinzu gefügt wird. Energie >> UND Masse. > > Das habe ich nirgends geschrieben. Durch das Hinzufügen der Energie > nimmt die Masse zu, automatisch, ohne das zwei mal etwas hinzu gefügt > werden muss. Was ist Energie, was wiegt ein Liter davon? Kurt
kurt schrieb: > Was ist Energie, was wiegt ein Liter davon? Die Änderung von Bewegungs-, Lage-, Wärme-, elektrischer, chemischer, Atom-, Kern- und Strahlungsenergie lässt sich über E=mc^2 einfach in die entsprechende Masseänderung umrechnen. Eigentlich nicht so schwer..
Das Energie (egal in welcher Form) auch immer einem gravitativen Einfluss unterworfen ist, kann man sehr schön an elektromagnetischen Wellen beobachten, die in einem Schwerefeld einer gekrümmten Bahn folgen. Ein Photon hat keinerlei Ruhemasse und dennoch einen Impuls! Das bedeutet, dass diese Photonen, wenn sie an der Sonne vorbeirauschen auch die Sonne beeinflussen müssen! Grade so, als würde eine kleine Masse vorbeisausen. Warum ich die Sonne erwähne? Man hat das Phänomen damals messtechnisch nachgewiesen. Das war eine große Sensation ;) Das alles, obwohl man es mit einer elektromagnetischen Welle zu tun hat (also mit einem wechselnden elektrischen & magnetischen Feld) und nicht(!) mit einem System, welches eine Ruhemasse hat.
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Jonny O. schrieb: > Das Energie (egal in welcher Form) auch immer einem gravitativen > Einfluss unterworfen ist, kann man sehr schön an elektromagnetischen > Wellen beobachten, die in einem Schwerefeld einer gekrümmten Bahn > folgen... und rotverschoben werden, wie man unter Verwendung des Mößbauer-Effektes nachweisen kann. https://de.wikipedia.org/wiki/Pound-Rebka-Experiment Ein frohes und gesundes neues Jahr Euch allen!
mh schrieb: > Max M. schrieb: >> Vaküum ist nicht NICHTS! >> Das Vakuum ist voller virtueller Telchen. >> Das Vakuum hat quantenmechanische eigenschaften. > > Uhh jetzt wirds philosophisch. Nein, überhaupt nicht. Wie sonst könnte das Vakuum 377 Ohm haben? Und zur SRT und ART: Wer Michelson Morley versteht, versteht auch die SRT. ART: Licht fällt! wurde schon 1919 bei der tot. Sonnenfinsternis gemessen und stimmte mit den vorher berechneten Werten von Einstein überein. Natürlich kann ich nicht der gesamten ART folgen, da ich math. zu dumm bin. Aber auch hier gilt c= const. Wenn aber Licht im Gravitationsfeld = gekrümmter Raum fällt, so würde es beschleunigt. Geht aber nicht weil c= const. Also muss sich was anderes ändern. Nun, es ist die Zeit. Deshalb gehen Uhren auf Meeresniveau langsamer als am Mt. Everest. Siehe auch Mössbauer Effekt etc. Übrigens sind beide Effekte bei GPS wirksam, ART mehr als SRT und sind eingeplant korrigiert, sonst wäre das NAVI unbrauchbar. Übrigens wird Picard nicht ohne Zeiteinfluss herumreisen können. Zusätzlich ist der "Gegenwind" bei nahe c harte Strahlung und bringt auch Data und Uhura um.
Dominic N. schrieb: > kurt schrieb: >> Was ist Energie, was wiegt ein Liter davon? > > Die Änderung von Bewegungs-, Lage-, Wärme-, elektrischer, chemischer, > Atom-, Kern- und Strahlungsenergie lässt sich über E=mc^2 einfach in die > entsprechende Masseänderung umrechnen. Eigentlich nicht so schwer.. Sehr schöne Frage! Analog dazu: Was wiegt ein Gedanke? oder Liebe? Wieso kann ein Gedanke tödlich sein? Braucht Information immer einen Träger? Kein Mensch kann das beantworten, hoffe nur derzeit.
Dominic N. schrieb: > Rudi D. schrieb: >> Analog dazu: > > Nicht alles was hinkt ist ein Vergleich.. Ob man an dieser Gedankenrichtung nun Gefallen findet oder nicht: der Vergleich hinkt nicht. Gedanken und Gefühle sind Zustände unserer Gehirne. Auch hier sind Energieumwandlungen involviert und damit auch der Effekt der Massenzu- oder Abnahme (die auch hier beim derzeitigen Stand der Technik nicht messbar sein wird, trotzdem...).
Angehängte Dateien:
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Physika schrieb: > Langweilig schrieb: >> In der Halbleiterphysik lernt man dass die Löcher schwerer sind als die >> Elektronen. > > Bedeuted dass ein aufgeladener Kondensator auf der einen Seite > schwerer ist als auf der anderen. Physika schrieb: > Langweilig schrieb: >> In der Halbleiterphysik lernt man dass die Löcher schwerer sind als die >> Elektronen. > > Bedeuted dass ein aufgeladener Kondensator auf der einen Seite > schwerer ist als auf der anderen. Deswegen fallen die Elkos auch immer um auf den Platinen.
Esmeralda P. schrieb: > Deswegen fallen die Elkos auch immer um auf den Platinen. Und erst die Auswirkungen der Unschärferelation.... :DD
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