Magnetfeld zwischen Plattenkondensator
Wie lässt sich es mathematisch ableiten, dass kein magnetfeld zwischen Kondensatorplatten existiert?
6 Antworten
math Magnetfeld zwischen Plattenkondensator berechnen
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Magnetismus ist ein physikalisches Phänomen, das sich als Kraftwirkung zwischen Magneten, magnetisierten bzw. magnetisierbaren Gegenständen und bewegten elektrischen Ladungen wie z. B. in stromdurchflossenen Leitern äußert. Die Vermittlung dieser Kraft erfolgt über ein Magnetfeld, das einerseits von diesen Objekten erzeugt wird und andererseits auf sie wirkt. Magnetfelder entstehen zum einen bei jeder Bewegung von elektrischen Ladungen. Das ist Grundlage von Elektromagneten und wegen des Induktionsgesetzes auch der induktiven elektronischen Bauelemente. Zum anderen existiert das magnetische Moment von Elementarteilchen als Folge ihres Spins, was zu Dauermagneten und anderen magnetischen Eigenschaften von Festkörpern, aber auch Flüssigkeiten und Gasen führt. Der Magnetismus ist ein Teilgebiet des Elektromagnetismus, welcher eine der vier Grundkräfte der Physik repräsentiert.
http://de.wikipedia.org/wiki/Magnetfeld
bewegten elektrischen Ladungen wie z. B. in stromdurchflossenen Leitern äußert
bewegten elektrischen Ladungen wie z. B. in stromdurchflossenen Leitern äußert
Korrekt kannst Du das aus der 4. Maxwellgleichung (erweitertes Amperesches Gesetz) herleiten.
rot B=mu0* j+mu0* epsilon0* dE/dt
D.h. Ursache eines Magnetfeldes ist entweder ein Stromfluss (linker Term); das entfällt im Dielektrikum im Kondensator, da hier kein Strom fließen kann.
Der zweite Term beschreibt einen zeitveränderlichen Verschiebungsstrom. Dieser ist ungleich 0 während des Einschaltvorganges im Kondensator oder wenn man eine beliebige Wechselspannung im Kondensator anlegt.
Praktischerweise ist der Term aber meistens sehr klein und das Magnetfeld vernachlässigbar.
Im Großen und ganzen richtig, nur das "vernachlässigbar" würde ich nicht unterschreiben. Durch die Zuleitung fließt exakt der gleiche Strom wie durch den Kondensator. Daher ist J exakt gleich groß wie epsilon0 dE/dt. In der Nähe des Leiters ist das Magnetfeld daher auch so groß wie in der Nähe des Kondensators.
Zwischen den Kondensatorplatten fließt bei der Aufladung oder auch bei Wechselspannung, d.h. bei ständiger Umladung ein Verschiebestrom und das bedeutet es existiert auch ein Magnetfeld. Am besten kann man das verstehen, wenn man sich vorstellt, man hätte ein Stück Metall zwischen den Platten, aber so, dass es die Platten nicht berührt. In diesem Metall fließt bei Auf- oder Umladung ein Induktionsstrom. Die Elektronen verschieben sich und wandern zu der, der positiven Platte gegenüberliegenden Seite. Ringförmig um das Stück Metall ergibt sich deshalb ein Magnetfeld, aber nur solange die Elektronen sich bewegen. Bei Wechselspannung also ein magnetisches Wechselfeld. Hat man ein Dielektrikum zwischen den Platten passiert ähnliches. Aus diesem Modell sieht man auch, dass bei Vakuum zwischen den Platten kein Magnetfeld entsteht.
Doch, das entsteht auch im Vakuum. Auch wenn man sich das nicht so einfach vorstellen kann.
Bei Wechselstrom gibt es ein Magnetfeld zwischen Kondensatorplatten
Bei Gleichstrom gibt es kein Magnetfeld zwischen Kondensatorplatten
Nein, das ist so leider nicht richtig. Bei Strom Null gibt es kein Magnetfeld. Wenn die Kondensatorplatten aufgeladen sind, dann fließt kein Strom.
also kein Magnetfeld in der Lücke?