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Verschiebungsstromdichte, Experiment?
 
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Gargy



Anmeldungsdatum: 24.11.2006
Beiträge: 1046

Beitrag Gargy Verfasst am: 22. Jun 2008 20:37    Titel: Verschiebungsstromdichte, Experiment? Antworten mit Zitat

Hallo,
ich sitze gerade an einer Aufgabe in der es heißt:

Welche Bedeutung hat der Maxwellsche Zusatzterm (gemeint ist der Verschiebungsstromdichte) und in welchem Experiment ist dieser wichtig?

Zur Bedeutung habe ich die Forderung nach der Konsistenz der Feldgleichungen in Zusammenhang mit der Konitnuitätsgleichung. Aber mir fällt da kein Experiment ein. Habe in der Literatur auch nichts gefunden bis jetzt, das mir weiter helfen würde.

Zur Erklärung mal kurz:

Es geht darum, dass



nicht allgemein gültig ist, da



ein Widerspruch zur Kontinuitätgleichung ist.



Deswegen hat Maxwell den Zusatzterm der Verschiebungsstromdichte eingefügt.
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 23. Jun 2008 08:46    Titel: Re: Verschiebungsstromdichte, Experiment? Antworten mit Zitat

Da würde ich erst mal das Experiment anschauen, das zu

Gargy hat Folgendes geschrieben:



passt:

Ein stromdurchflossener Draht erzeugt ein magnetisches Wirbelfeld um sich herum.

Und jetzt könnten wir mal ein analoges Experiment suchen, das statt der Stromdichte eine Verschiebungsstromdichte enthält:



Wir nehmen also den stromdurchflossenen Draht aus dem vorangegangenen Experiment weg, und ersetzen ihn durch ein sich zeitlich änderndes elektrisches Feld. Wie würdest du das experimentell aufbauen, und was würde man da beobachten?
Gargy



Anmeldungsdatum: 24.11.2006
Beiträge: 1046

Beitrag Gargy Verfasst am: 23. Jun 2008 09:35    Titel: Antworten mit Zitat

Hm, dazu habe ich zB einen Plattenkondensator, den man kurzschließt. Da entsteht dann auch ein B-Feld.

Aber ich dachte, es gibt vielleicht einen konkreten wichtigen Versuch.
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 23. Jun 2008 09:59    Titel: Antworten mit Zitat

Gargy hat Folgendes geschrieben:
Hm, dazu habe ich zB einen Plattenkondensator, den man kurzschließt. Da entsteht dann auch ein B-Feld.

Einverstanden smile Im Inneren eines Plattenkondensators, dessen E-Feld (und damit auch dessen D-Feld) sich verändert, beobachtet man genauso ein magnetisches Wirbelfeld wie um einen stromdurchflossenen Draht herum.

Die "Stärke" dieses Wirbelfeldes (seine Rotation ) zwischen den Kondensatorplatten ist dabei genauso groß wie die des Wirbelfeldes um die Zuleitungsdrähte des Kondensators, durch die der Kondensator entladen bzw. geladen wird.

Welche Experimente "wichtig" sind und welche weniger, ist sicher oft Ansichtssache.

Experimente wie das magnetische Wirbelfeld im zeitlich zu- oder abnehmenden elektrischen Feld eines Kondensators sind sicher sehr grundlegend und damit sehr geeignet, um das Grundprinzip zu verstehen.

Für eine solche Verständnisaufgabe sind sie daher sicher die wichtigsten Experimente.

Ausgehend von diesem Verständnis kann man dann natürlich alle möglichen anderen Erscheinungen und Experimente finden. Zum Beispiel beobachtet man das Wechselspiel zwischen Verschiebungsstromdichte und Rotation des Magnetfeldes jedesmal, wenn sich eine elektromagnetische Welle ausbreitet.
Gargy



Anmeldungsdatum: 24.11.2006
Beiträge: 1046

Beitrag Gargy Verfasst am: 23. Jun 2008 10:09    Titel: Antworten mit Zitat

dermarkus hat Folgendes geschrieben:
Die "Stärke" dieses Wirbelfeldes (seine Rotation ) zwischen den Kondensatorplatten ist dabei genauso groß wie die des Wirbelfeldes um die Zuleitungsdrähte des Kondensators, durch die der Kondensator entladen bzw. geladen wird.

Aha, so hab ich das noch gar nicht gesehen! Na gut, danke. Dann nehm ich wohl den Kondensator als Beispiel.
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