Ich frage mich eigentlich wieso im Inneren des Farraday Käfigs keine Feldstärke auftritt? Wieso ist die Elektrische Feldstärke im Inneren Null? Bei der Animation in Wikipedia sieht man sogar, dass sich im Farradaykäfig ein Feld aufbaut. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Faraday_cage.gif Die negativen Ladungsträger sammeln sich zur positiven und die positiven verbleiben, also müsste doch ein Elektrisches Feld über Luft entstehen oder nicht?
Die Oberfläche des farradayschen Käfer ist ideal leitend. Ein idealer Leiter hat überall das selbe Potential.
A. R. schrieb: > Ein idealer Leiter hat überall das selbe Potential. trotzem wird durch Influenz eine Feldstärke verursacht
Das Gauß'sche Gesetzt (Erste Maxellgleichung) besagt in der differentiellen Form:
Des weitern gilt:
und
, da ideal leitfähig. Es folgt:
und somit auch
Innerhalb des Mediums gibt also keine Änderung der Ladungsdichte. E und D sind natürlich Vektoren! Mathematisch formal nicht ganz richtig aber im idealen Leiter gibt es keine Änderung der Ladungsdichte.
Hey, dein Gedanke ist denke ich schon richtig. In der Skizze scheint es so, als ob das "innere Feld" sich mit dem äußerem überlagert - und es sich somit aufhebt ;) Grüße, Thomas
Angehängte Dateien:
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IMGb.jpg
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Ich habe mal etwas eingescannt. Ich würde sogar so weit gehen und sagen, das Wikipedia hier falsch liegt!
A. R. schrieb: > Ich habe mal etwas eingescannt. > > Ich würde sogar so weit gehen und sagen, das Wikipedia hier falsch > liegt! Das kann natuerlich so sein. Aber sag doch mal genau wo die Wikipedia falsch liegt. Auf die schnelle deckt sich das doch mit dem was Du eingescannt hast.
A. R. schrieb: > http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Faraday_cage.gif > > Im Material wird keine Ladung verschoben. Warum nicht? Ist nicht genau das der Effekt, der überhaupt erst einen Stromfluss möglich macht ;)
Die Betrachtung bei DC ist nur ein kleiner Teil des Ganzen. Fuer (fast) DC ist uebrigens Eisen viel besser geeignet als Kupfer.
>Warum nicht? Ist nicht genau das der Effekt, der überhaupt erst einen >Stromfluss möglich macht ;). Ja wenn Strom fließt bewegen sich Ladung. Wenn Strom fließt fließen aber an jeder Stelle genau so viele Eletronen ab, wie zu fließen. Das heißt, dass an jeder Stelle im Leiter die Ladungsdichte gleich bleibt. Bei Wikipedia wird aber im Bild angedeutet, dass links ein Überschuss an Elektronen entsteht.
Metallkäfig kommt ins Feld einer Ladung. Was passiert?? Im allerersten Moment ist das Feld der Ladung noch komplet vom Metallkäfig unbeeinflusst und auch im Metallkäfig drin gibts ein Feld. Das Feld (verursacht durch die Ladung) steht auf der Oberfläche des Metallkäfigs irgendwie orientiert, speziell hat es auch Komponenten parallel zur Oberfläche. Da im Metall aber frei bewegliche Ladungsträger unterwegs sind kommt jetzt allerlei in Gang. Jede Feldkomponente parallel zur Oberfläche verursacht eine Bewegung der Elektronen. Dadurch entsteht im Metallkäfig lokale Ladungsdichte, die dann widerum das von der äußeren Ladung hervorgerufenen Feld verändert. Das ganze Spiel geht solange weiter, bis das Feld (externe Ladung plus dem, dass durch die lokalen Landungen auf der Käfigoberfläche entsteht) überall exakt senkrecht auf der Käfigoberfläche steht (diese Bedingung gilt nur genau an der Oberfläche). Dann kommen die Elektronen zur Ruhe. Dadurch, dass es dann keinerlei Feldkomponente mehr parallel zur Oberfläche gibt sieht man auch sofort, dass die Oberfläche eine Äquipotentialfläche ist. Wenn man jetzt davon ausgeht, dass im Innern keinerlei Ladung vorhanden ist, dann gibt es im Innern auch kein Feld mehr. Es ist also so, dass sich die freien Ladungsträger auf dem Käfig genau so arrangieren, dass das äussere Feld ausgelöscht wird.
Hallo, A. R. schrieb: > Bei Wikipedia wird aber im Bild angedeutet, dass links ein Überschuss an > Elektronen entsteht. Dem ist auch so. Siehe z. B. Buch "Physik im Bauwesen" (S. 191, Versuch 12.5 Influenz an Doppelkugel). http://books.google.de/books?id=RDdPbGc3734C&pg=PA191&lpg=PA191&dq=doppelkugel+im+elektrischen+feld&source=bl&ots=-101DK0Rh-&sig=GG_53mcKgJoqIT605FC9Euxlsnw&hl=de&sa=X&ei=OP5GUZOpLcKntAansICwDg&ved=0CEIQ6AEwAA#v=onepage&q=doppelkugel%20im%20elektrischen%20feld&f=false "Zitat: Versuch 12.5 Eine neutrale metallische Doppelkugel wird einem elektrischen Feld ausgesetzt und im Feld getrennt. Die herausgeführten Hälften tragen gleichgroße Ladungen entgegengesetzten Vorzeichens, was an einem Elektrometer nachgewiesen werden kann (Bild 12.5)." Mit freundlichen Grüßen Guido
Guido schrieb: > Hallo, > > A. R. schrieb: >> Bei Wikipedia wird aber im Bild angedeutet, dass links ein Überschuss an >> Elektronen entsteht. > > Dem ist auch so. Siehe z. B. Buch "Physik im Bauwesen" (S. 191, Versuch > 12.5 Influenz an Doppelkugel). > > http://books.google.de/books?id=RDdPbGc3734C&pg=PA191&lpg=PA191&dq=doppelkugel+im+elektrischen+feld&source=bl&ots=-101DK0Rh-&sig=GG_53mcKgJoqIT605FC9Euxlsnw&hl=de&sa=X&ei=OP5GUZOpLcKntAansICwDg&ved=0CEIQ6AEwAA#v=onepage&q=doppelkugel%20im%20elektrischen%20feld&f=false > > "Zitat: Versuch 12.5 > Eine neutrale metallische Doppelkugel wird einem elektrischen Feld > ausgesetzt und im Feld getrennt. Die herausgeführten Hälften tragen > gleichgroße Ladungen entgegengesetzten Vorzeichens, was an einem > Elektrometer nachgewiesen werden kann (Bild 12.5)." > > Mit freundlichen Grüßen > Guido Jetzt vergleichst du Äpfel mit Brinen. Meine Aussage: Ein idealer farradyscher Käfig hat auf seiner gesamten Oberfläche überall das selbe Potential. Oder andersder forumiert: Zwischen 2 belibieigen Punkten auf der Oberfläche eines idealen farradyschen Käfigs ist die Spannungsdifferenz 0. Das Buch bezieht sich auf 2 Doppelkugeln. Im Versuch 12.5 ist überhaupt kein farradyscher Käfig vorhanden. Natürlich ergibt sich dann ein anderes Ergebnis.
Hallo, A. R. schrieb: > Jetzt vergleichst du Äpfel mit Brinen. Ich wollte Dir nur verständlich machen, warum bzw. dass "wie bei Wikipedia im Bild angedeutet, links ein Überschuss an Elektronen entsteht". Im Idealfall bzw. in der Theorie als Flächenladung. Mit freundlichen Grüßen Guido
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