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Quantenphysik und Elektrotechnik
 
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Quantum Trost
Gast
Beitrag Quantum Trost Verfasst am: 28. Jan 2021 21:45    Titel: Quantenphysik und Elektrotechnik Antworten mit Zitat
Meine Frage:
Hallo,

versteht man die Feldtheorie, warum Elektronen überhaupt in einem Leiter fließen und das elektrische Feld besser, wenn man Quantenmechanische Zusammenhänge kennt?

Meine Ideen:
Ich will möglichst viel in meinem Elektrotechnik-Studium über diese Dinge zusätzlich lernen. Wo muss ich da bei der Quantenphysik anfangen? Stimmen meine Behauptungen überhaupt und welche Aspekte muss man sich dafür angucken?

LG, Quantum Trost
ML



Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3568
Beitrag ML Verfasst am: 29. Jan 2021 02:47    Titel: Re: Quantenphysik und Elektrotechnik Antworten mit Zitat
Hallo,

Zitat:

versteht man die Feldtheorie, warum Elektronen überhaupt in einem Leiter fließen und das elektrische Feld besser, wenn man Quantenmechanische Zusammenhänge kennt?

Ja, das ist die Frage. Man könnte auch fragen: "Versteht man besser, wie eine Autofahrt von Hamburg nach Bremen funktioniert, wenn man sich in der Chemie der Autobatterie gut auskennt?"

Quantum Trost hat Folgendes geschrieben:

versteht man die Feldtheorie, warum Elektronen überhaupt in einem Leiter fließen und das elektrische Feld besser, wenn man Quantenmechanische Zusammenhänge kennt?

Ich unterscheide gerne zwischen den verschiedenen Detailstufen bei einer Betrachtung und will meine Auffassung (noch nicht sehr ausgefeilt) wie folgt formulieren:

Um einen Stromkreis zu verstehen, brauchst Du zunächst ein gutes Verständnis des Außenverhaltens (z. B. Kennlinie) Deiner Bauteile und der Netzwerkgleichungen (z. B. Kirchhoff'sche Gleichungen oder Maxwellgleichungen). Wenn Du das Verhalten nach außen ein verlässliches Black-Box-Modell hast, kannst Du an sich auf die Kenntnis des Innenlebens verzichten. Du kannst dann aber nur auf Grundlage fertiger Bauelement entwickeln und nicht die Bauelemente selbst.

Wenn Du Bauelementeentwicklung betreibst (was einen Detailgrad genauer ist) oder verstehen willst, wie sich das Bauteil unter unüblichen Bedingungen verhält, wird man Dir im Studium passende Modelle für Materialien und ihre Wechselwirkungen beibringen. Du wirst dann auf Grundlage vorhandener Materialien Bauteile designen können, aber nicht selbst ein Material designen können.

Willst Du Material designen können, musst Du Dir die Physik und Chemie der Materialien anschauen.

Ob Du Quantenmechanik brauchst und ob sie Dir etwas nutzt, hängt ganz entscheidend davon ab, auf welchem Detailstufe Du arbeitest. Es werden auf jeder Detailstufe clevere Leute benötigt. Die Besten ihres Faches können normalerweise auf mehreren Detailstufen arbeiten und kennen ihre Grenzen.


Viele Grüße
Michael
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