Hochspanner
01.05.2013, 18:03 |
Faraday-Käfig (..unendlich..) laden, die 2te (Elektronik) |
Hallo nochmal,
es geht mir nochmal um das Aufladen eines faradayschen Käfigs.
Was sagt ihr denn zu folgendem Gedankenexperiment:
Man nehme sich einen Plattenkondensator und lade ihn mit zB. 20kV auf (-prinzipiell egal mit welcher Spannung, es könnten auch nur 2V sein, dann dauert es halt länger...).
Dann trenne man die Platten, sodass man 2 separate Ladungen erhält.
Die mit Elektronenüberschuss wird darauf an die Innenseite des Käfigs gehalten. Da dieser aber im inneren immer feldfrei ist, nehmen die Elektronen ohne Gegenfeld einen größtmöglichen Abstand zueinander ein, und verteilen sich somit auch (wenn nicht sogar alle) auf der Käfiginnenseite.
Jetzt kann die Platte wieder entfernt werden. Die Elektronen am Käfig stoßen sich gegenseitig ab und sammeln sich an der Käfig-Außenseite. Dadurch ist das Innere wieder feldfrei, und das Spiel kann von vorne beginnen.
Und zwar so oft, wie man will.
Dadurch steigt aber immer die Ladung auf der Außenseite des Käfigs, der ja auch als Kapazität betrachtet werden kann, was dazu führt, dass die Spannung ebenfalls bei jedem Durchlauf steigt.
...das Band eines Bandgenerators macht ja nichts anderes, und am Ende werden aus 2V, 200kV.
Also warum nicht gleich das Band weg lassen und direkt die Sprühentladung einer HV-Quelle (oder eine normale) dranhalten? Denn jedes Kabel von der Quelle dient ja als Kondensator, sodass man eine Ladungstrennung hat, ähnlich der Platten des Plattenkondensators.
Oder mit einem Heizdraht freie Elektronen im Inneren des Käfigs erzeugen..??
Bis dann |
roldor

Konstanz, 01.05.2013, 18:09
@ Hochspanner
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Faraday-Käfig (..unendlich..) laden, die 2te |
» Hallo nochmal,
» es geht mir nochmal um das Aufladen eines faradayschen Käfigs.
» Was sagt ihr denn zu folgendem Gedankenexperiment:
» Man nehme sich einen Plattenkondensator und lade ihn mit zB. 20kV auf
» (-prinzipiell egal mit welcher Spannung, es könnten auch nur 2V sein, dann
» dauert es halt länger...).
» Dann trenne man die Platten, sodass man 2 separate Ladungen erhält.
» Die mit Elektronenüberschuss wird darauf an die Innenseite des Käfigs
» gehalten. Da dieser aber im inneren immer feldfrei ist, nehmen die
» Elektronen ohne Gegenfeld einen größtmöglichen Abstand zueinander ein, und
» verteilen sich somit auch (wenn nicht sogar alle) auf der Käfiginnenseite.
» Jetzt kann die Platte wieder entfernt werden. Die Elektronen am Käfig
» stoßen sich gegenseitig ab und sammeln sich an der Käfig-Außenseite.
» Dadurch ist das Innere wieder feldfrei, und das Spiel kann von vorne
» beginnen.
» Und zwar so oft, wie man will.
» Dadurch steigt aber immer die Ladung auf der Außenseite des Käfigs, der ja
» auch als Kapazität betrachtet werden kann, was dazu führt, dass die
» Spannung ebenfalls bei jedem Durchlauf steigt.
»
» ...das Band eines Bandgenerators macht ja nichts anderes, und am Ende
» werden aus 2V, 200kV.
» Also warum nicht gleich das Band weg lassen und direkt die Sprühentladung
» einer HV-Quelle (oder eine normale) dranhalten? Denn jedes Kabel von der
» Quelle dient ja als Kondensator, sodass man eine Ladungstrennung hat,
» ähnlich der Platten des Plattenkondensators.
» Oder mit einem Heizdraht freie Elektronen im Inneren des Käfigs
» erzeugen..??
»
» Bis dann
Du mußt doch die Ladung erst gegen die Ladung des
Käfigs bewegen, um sie reinzubekommen !!!!!!!! -- Gruß von
* Henry-Roland Dorau * Pf.100431 78404 Konstanz * 0176 29 000 333 * http://sun-innovation.de * |
Hochspanner
01.05.2013, 18:37
@ roldor
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Faraday-Käfig (..unendlich..) laden, die 2te |
..aber das ist beim Band ja nicht anders. Und damit geht's..
(Und wenn ich ein Kabel aus dem Käfig heraus führe, dass mit der Innenseite verbunden ist, dann müsste das Kabel ja auf dem Potential der Innenseite liegen, also auch feldfrei sein... Also würde ich die Platte dann am Kabel abstreifen..) |
roldor

Konstanz, 01.05.2013, 19:15
@ Hochspanner
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Faraday-Käfig (..unendlich..) laden, die 2te |
» ..aber das ist beim Band ja nicht anders. Und damit geht's..
»
» (Und wenn ich ein Kabel aus dem Käfig heraus führe, dass mit der Innenseite
» verbunden ist, dann müsste das Kabel ja auf dem Potential der Innenseite
» liegen, also auch feldfrei sein... Also würde ich die Platte dann am Kabel
» abstreifen..)
Aber das Band muß Arbeit aufbringen, die Ladung
in die Kugel zu Transportieren. Die Innenseite
ist doch nicht potentialfrei sondern nur feldfrei.
Schön wärs ja schon. Aber vielleicht fällt Dir noch was
ein - hoffentlich. Könnte man gut gebrauchen.
Wenn Du aber einen (geerdeten) Leiter in die Kugel
bringst, ist der Innenraum nicht mehr feldfrei. -- Gruß von
* Henry-Roland Dorau * Pf.100431 78404 Konstanz * 0176 29 000 333 * http://sun-innovation.de * |
Hochspanner
01.05.2013, 19:24
@ roldor
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Faraday-Käfig (..unendlich..) laden, die 2te |
» Die Innenseite
» ist doch nicht potentialfrei sondern nur feldfrei.
Das Potential ist eine energietische Größe, das Feld eine kraftartige. Na und? Ladungen, auf die keine Kraft wirkt, bewegen sich ungestört weiter.
» Wenn Du aber einen (geerdeten) Leiter in die Kugel
» bringst, ist der Innenraum nicht mehr feldfrei.
Der Leiter sei aber erstmal ohne wertere Verbindungen.
Und die Erde ist doch eh Neutralleiter. Nur wenn ich eine Ladung ins Innere bringe ist es nicht feldfrei - solange bis sich die Ladung auf der Außenseite verteilt hat. |
Gastl
01.05.2013, 21:43
@ Hochspanner
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Faraday-Käfig (..unendlich..) laden, die 2te |
» Die mit Elektronenüberschuss wird darauf an die Innenseite des Käfigs
» gehalten. Da dieser aber im inneren immer feldfrei ist, nehmen die
» Elektronen ohne Gegenfeld einen größtmöglichen Abstand zueinander ein, und
» verteilen sich somit auch (wenn nicht sogar alle) auf der Käfiginnenseite.
Die Elektronen interessiert es nicht ob es ein Käfig ist. Sie verteilen sich im Metall gleichmäßig, egal ob innen oder außen. |
stefan.pn
02.05.2013, 08:15
@ Gastl
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Faraday-Käfig (..unendlich..) laden, die 2te |
» Die Elektronen interessiert es nicht ob es ein Käfig ist. Sie verteilen
» sich im Metall gleichmäßig, egal ob innen oder außen.
Ist in einem leitfähigen Körper das Ladungsgleichgewicht gestört, so streben die Ladungsträger der Überschussladung wegen Abstoßung und im Sinne eines Energieminimums tatsächlich größt möglichen Abstand voneinander an, und verteilen sich somit an der Oberfläche. |
Gastl
02.05.2013, 17:03
@ stefan.pn
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Faraday-Käfig (..unendlich..) laden, die 2te |
» und verteilen sich somit an der Oberfläche.
Die Natur strebt immer ein Gleichgewicht an. |