Elementare Ursache von Kräften auf Objekte

Merilix schrieb:

Aber was erwartest DU selbst wenn du die Messung so urchführen würdest wie du vorgeschlagen hast?

Ich erwarte etwa die gleichen Ergebnisse wie wenn das Messgerät flach liegen würde, nur vllt. ein bisschen genauer. Aber weil es sehr hochohmig ist sollte die zusätzlich durchflutete Fläche keine signifikante Rolle spielen.

Die relevante Fläche für den Strom und damit die gemessene Spannung ist der durchflutete Teil in der Ebene unten. Man hat 1 mA bei insgesamt 1 V induzierter Spannung. Es sollten -0,1 V über R1 sowohl liegend als auch stehend gemessen werden. Und +0,9 V über R2. Der Strom fließt im Uhrzeigersinn und beide Plusleitungen der Messgeräte sind oben wie bei Lewin.
 
Abbildung:  

Interessant wird es, wenn man man ein vertikales Messgerät nicht einseitig platziert, sondern genau in der Mitte. Ist die relevante ebene Fläche dann rechts vom Messgerät oder links? Eigentlich sowohl als auch. Und was zeigt das Messgerät jetzt? Da bin ich mir nicht sicher. Hat jemand die zündende Idee?

Steinzeit-Astronom schrieb:

Merilix schrieb:

Aber was erwartest DU selbst wenn du die Messung so urchführen würdest wie du vorgeschlagen hast?

Ich erwarte etwa die gleichen Ergebnisse wie wenn das Messgerät flach liegen würde, nur vllt. ein bisschen genauer. Aber weil es sehr hochohmig ist sollte die zusätzlich durchflutete Fläche keine signifikante Rolle spielen.


 

Dir ist schon klar das deine Zeichnung mit flacher Messung nicht exakt die Schaltung von Walter Lewin wiederspiegelt da sie vier Messpunkte hat.
Sollte flach gemessen aber keinen Unterschied ausmachen; vertikal aber schon einen kleinen aber signifikanten.
Eine virtel Windung mehr bei einem Trafo mit nur einer Windung ist nicht wenig.

Steinzeit-Astronom schrieb:

Interessant wird es, wenn man man ein vertikales Messgerät nicht einseitig platziert, sondern genau in der Mitte.


 

Ich dachte eigentlich das wäre von Anfang an der Plan.
Prognose: (-0.1 + 0. / 2 = 0.4V

Was würdest du denn erwarten wenn du in der Mitte misst aber langsam von Links-Flach über Mitte-Oben nach Rechts-Flach kippst und misst?
Erwartest du einen sprunghaften Übergang -0.1V plötzlich nach +0.9V oder einen stetigen der die Mitte d.h. 0.4V einschließt?

Merilix schrieb:

Was würdest du denn erwarten wenn du in der Mitte misst aber langsam von Links-Flach über Mitte-Oben nach Rechts-Flach kippst und misst?
Erwartest du einen sprunghaften Übergang -0.1V plötzlich nach +0.9V oder einen stetigen der die Mitte d.h. 0.4V einschließt?

Stetig mit Null in der Mitte wäre genauso denkbar, und das ist doch noch mein Tipp.
In der Mitte gibt es keine Flussrichtung. Da gibt keinen Fluss teils nach oben und teils nach unten, und auch die Differenz ergibt sich nicht aus den Widerständen, sondern die Messrichtung ist weder noch. Das liegt eben daran, dass es keine Spannung zwischen beiden Punkten gibt, sondern nur auf dem einen oder anderen Weg.
Da juckt es in den Fingern zu experimentieren.

Rainer Raisch schrieb:

Merilix schrieb:

Was würdest du denn erwarten wenn du in der Mitte misst aber langsam von Links-Flach über Mitte-Oben nach Rechts-Flach kippst und misst?
Erwartest du einen sprunghaften Übergang -0.1V plötzlich nach +0.9V oder einen stetigen der die Mitte d.h. 0.4V einschließt?

Stetig mit Null in der Mitte wäre genauso denkbar, und das ist doch noch mein Tipp.
In der Mitte gibt es keine Flussrichtung. Da gibt keinen Fluss teils nach oben und teils nach unten, und auch die Differenz ergibt sich nicht aus den Widerständen, sondern die Messrichtung ist weder noch. Das liegt eben daran, dass es keine Spannung zwischen beiden Punkten gibt, sondern nur auf dem einen oder anderen Weg.



 

Die Quizfrage ist ob die unterschiedlichen Spannungsabfälle über die Widerstände den Unterschied ausmachen.
Die Ersatzschaltung ist bezüglich der induzierten Spannung symmetrisch d.h. bei gleichen Widerständen 0V.


PS: Doch, die Flussrichtung des Stroms ändert sich nicht. Die wird von der Messung garnicht beeinflusst. Die Flussrichtung wird von der Fluxänderung bestimmt.

Steinzeit Astronom schrieb:
Interessant wird es, wenn man man ein vertikales Messgerät nicht einseitig platziert, sondern genau in der Mitte. Ist die relevante ebene Fläche dann rechts vom Messgerät oder links? Eigentlich sowohl als auch. Und was zeigt das Messgerät jetzt? Da bin ich mir nicht sicher. Hat jemand die zündende Idee?

Die zündende Idee hatte ich bereits mehrfach erwähnt. Vorhersagbare Resultate erhält man, wenn man die Messleitungen an die Leitungen des Testkreises anschmiegt.
Nehmen wir an, die Messleitung ist an Widerstand R1 angeschmiegt. Dann messen wir den Spannungsabfall an den beiden Widerständen I*R1-I*R2 sowie exakt die im gesamten Kreis induzierte Spannung I*R1+I*R2. Als Messwert erhalten wir somit 2*I*R1. Wenn wir die Messleitungen an R2 anschmiegen, erhalten wir -2*I*R2 als Messwert, weil sich dann das Vorzeichen der in den Messkreis induzierten Spannung umkehrt.
Wie jemand auf die Idee kommen kann, dass man anstelle der Summe aller anliegenden Spannungen so etwas wie einen Mittelwert messen könnte, ist mir völlig schleierhaft.

Wolfgang24-1 schrieb:

Wie jemand auf die Idee kommen kann, dass man anstelle der Summe aller anliegenden Spannungen so etwas wie einen Mittelwert messen könnte, ist mir völlig schleierhaft.

 

Dann darfst du dir nicht die räumlich ausgedehnte Schaltung vorstellen die du im Kopf hast sondern die ven der hier gesprochen wird.
Wenn Steinzeit-Astronom hier etwas zeichnet, dann ist das die Grundlage der Diskussion. Was soll daran schleierhaft sein?

Wolfgang24-1 schrieb:

Nehmen wir an, die Messleitung ist an Widerstand R1 angeschmiegt.
Wenn wir die Messleitungen an R2 anschmiegen,

 

Diese Messungen hat ElectroBOOM tatsächlich vorgeführt. Das hat hier nicht gefallen weil zu stark abweichend vom Orginal Lewin Experiment.
Und das kann ich sogar verstehen.

Wolfgang24-1 schrieb:

Spannungsabfall an den beiden Widerständen I*R1-I*R2 sowie exakt die im gesamten Kreis induzierte Spannung I*R1+I*R2.

 

25 mV am 10k, 2.5 mV am 1k und 27.5 zwischen R1 und R2 direkt an der Schleife.

Das der Spannungsabfall gemessen wird ist nicht das Problem sondern das behauptet wird das zwischen ein und den selben Messpunkten gleichzeitig zwei verschiedene Spannungen auftreten.
Das geht nun wirklich nicht^^

Merilix schrieb:

Das der Spannungsabfall gemessen wird ist nicht das Problem sondern das behauptet wird das zwischen ein und den selben Messpunkten gleichzeitig zwei verschiedene Spannungen auftreten.
Das geht nun wirklich nicht^^

Und Du wolltest eine Dritte vorschlagen.
Es wird sicherlich einen Punkt geben, wo ein Übergang durch Null stattfindet. Das sollte genau in der Mitte sein. Ob das Messgerät dort steht ist egal, solange eine Zuleitung hindurchgeht.

Merilix schrieb:
Das der Spannungsabfall gemessen wird ist nicht das Problem sondern das behauptet wird das zwischen ein und den selben Messpunkten gleichzeitig zwei verschiedene Spannungen auftreten.
Das geht nun wirklich nicht

Wer behauptet denn sowas? Die Spannungen, die an den beiden Widerständen abfallen, addieren sich natürlich an den beiden Messpunkten zu einer einzigen messbaren Spannung.

Rainer Raisch schrieb:

Merilix schrieb:

Das der Spannungsabfall gemessen wird ist nicht das Problem sondern das behauptet wird das zwischen ein und den selben Messpunkten gleichzeitig zwei verschiedene Spannungen auftreten.
Das geht nun wirklich nicht^^

Und Du wolltest eine Dritte vorschlagen.
Es wird sicherlich einen Punkt geben, wo ein Übergang durch Null stattfindet. Das sollte genau in der Mitte sein. Ob das Messgerät dort steht ist egal, solange eine Zuleitung hindurchgeht.

Das stimmt ja nun wirklich überhaupt nicht. Egal wo die beiden Messpunkte zwischen den Widerständen liegen, längs der Leiter gibt es keinen Spannungsabfall. Die beiden Spannungen, die an den Widerständen abfallen, addieren sich überall längs der Leitungen zum selben Wert. 
Einzig die induzierte Spannung hängt noch vom Gesamtverlauf der Messleitungen ab.
 

Rainer Raisch schrieb:

Merilix schrieb:

Das der Spannungsabfall gemessen wird ist nicht das Problem sondern das behauptet wird das zwischen ein und den selben Messpunkten gleichzeitig zwei verschiedene Spannungen auftreten.
Das geht nun wirklich nicht^^

Und Du wolltest eine Dritte vorschlagen.
Es wird sicherlich einen Punkt geben, wo ein Übergang durch Null stattfindet. Das sollte genau in der Mitte sein. Ob das Messgerät dort steht ist egal, solange eine Zuleitung hindurchgeht.

 

Nein, ich wolte keine dritte vorschlagen. Das ist keine Dritte SPannungsdifferenz zwischen diesen Orten sondern lediglich zwischen den Anzeigen.
Woraus zwingend folgt das auch in den Leitungen zum Messgerät Spannung induziert wird. Genauer: in dem Teil der zwischen den beiden Punkten liegt.

Rainer Raisch schrieb:

Das sollte genau in der Mitte sein.

 

Das würde der Knotenregel widersprechen.

Merilix schrieb: Genauer: in dem Teil der zwischen den beiden Punkten liegt.

Ich will hier nur auf diese Bemerkung eingehen, weil diese dem selben Irrtum unterliegt, der auch dem Elektro Boomer passiert ist.
Induktion passiert nicht auf Stückchen entlang des Stromkreises der die Flussänderung umschließt. Die induzierte Spannung lässt sich im Stromkreis nicht in Abschnitte unterteilen, denen dann ein individueller Spannungsabfall zugeordnet werden kann.
Selbst wenn es sich um einen Stromkreis mit einem homogenen Widerstand handelt, dann trifft das nicht zu. In diesem Fall ergibt sich zwischen zwei Messpunkten stets die Summe aus dem längeren und dem kürzeren Stück. Wenn die beiden Stücke gleich lang sind, dann misst man den Spannungsabfall Null. Dass es nur auf die Leitungslänge ankommt, kann man dann sehen, wenn man auf einer Seite einen Umweg in die Leiterbahn einbringt, der keine Fläche umschließt. 
Hinzu kommt jedoch dort auch noch die Spannung, die in die Messkreise induziert wird. Um den reinen Spannungsabfall an Widerständen zu messen, muss man dann peinlich darauf achten, dass beide Messkreise die selbe Flussänderung einfangen.
Im Übrigen kann man das alles auch dadurch verifizieren, indem man lediglich einen einzigen Widerstand in den Stromkreis einbringt um während der Induktion den Spannungsabfall an diesem Widerstand zu messen.

Wolfgang24-1 schrieb:

Merilix schrieb: Genauer: in dem Teil der zwischen den beiden Punkten liegt.

Ich will hier nur auf diese Bemerkung eingehen, weil diese dem selben Irrtum unterliegt, der auch dem Elektro Boomer passiert ist.
Induktion passiert nicht auf Stückchen entlang des Stromkreises der die Flussänderung umschließt. Die induzierte Spannung lässt sich im Stromkreis nicht in Abschnitte unterteilen, denen dann ein individueller Spannungsabfall zugeordnet werden kann.




 

Gegenfrage: Woher wissen die freien Ladungsträger in einem kleinen Stückchen Draht ob der Stromkreis an einer Stelle ganz weit weg geschlossen ist?
Die Reaktionen der Teilchen auf das veränderliche Magnetfeld erfolgt lokal.
Das sich die Spannungen gegenseitig zu 0 wegheben bedeutet nicht das sie nicht da sind.

PS: Wenn du mit Leiterplattenlayouts und Messpunkten darauf argumentierst, dann solltest du vieleicht ein Bild einfügen damit klar wird worüber du genau sprichst.
Das solche Umwege unerwünschte (wenn ungeplant) oder wenn geplant gewünschte Effekte haben weis ich. Aber inwiefern widerspricht das der Erklärung von ElectroBOOM?


PPS: Dein Einwand gegen die Hufeisenform ist gut. Hält aber aber bei genauerer Betrachtung nicht sondern liefert eher einen Hinweis darauf warum die "enclosed surface" Regel gilt;)
...

Wolfgang24-1 schrieb:

Einzig die induzierte Spannung hängt noch vom Gesamtverlauf der Messleitungen ab.

Und genau die wird gemessen und genau davon ist derzeit die Rede.

Merilix schrieb:

Das würde der Knotenregel widersprechen.

Wie kommst Du denn auf diese merkwürdige Idee. Meinst Du denn, es gibt den Wirbelstrom nur mit korrekt angelegtem Messinstrument?

Wolfgang24-1 schrieb:

Selbst wenn es sich um einen Stromkreis mit einem homogenen Widerstand handelt, dann trifft das nicht zu. In diesem Fall ergibt sich zwischen zwei Messpunkten stets die Summe aus dem längeren und dem kürzeren Stück. Wenn die beiden Stücke gleich lang sind, dann misst man den Spannungsabfall Null. Dass es nur auf die Leitungslänge ankommt,

Erst definierst Du einen homogenen Widerstand, und dann ziehst Du falsche Schlüsse. Es kommt natürlich nicht auf die Länge des Leiters an, sondern auf die Höhe seines Widerstandes.
Genauso fabulierst Du völlig unnachvollziehbar, dass die Summe von Längen Null ergeben könnte. Es gibt keine negativen Längen.

Merilix schrieb:

Woher wissen die freien Ladungsträger in einem kleinen Stückchen Draht ob der Stromkreis an einer Stelle ganz weit weg geschlossen ist?

Na Du bist ja gut. Ob sich Ladungen bewegen, erfahren alle anderen mit Lichtgeschwindigkeit. Aus einer anfänglichen Verdichtung bzw Wellenfront wird so in NullKommaNix ein Stromfluss.

Und genau die wird gemessen und genau davon ist derzeit die Rede.

Merilix schrieb:

Das würde der Knotenregel widersprechen.

Wie kommst Du denn auf diese Idee.

Zugegeben das war vieleicht etwas weiter hergeholt.
Aber wenn zwischen A-D 0V sind müssten links und rechts verschiedene Ströme fließen um auf die Spannungsabfälle -0.1V und +0.9V zu kommen.
0.4V ergeben sich wen angenommen wird das beide Pfade wegen ihrer gleichen Länge auch gleich zur Gesamtspannung 1V beitragen.
 

Die Lösung des Meisters  für Skeptiker...

Abbildung:  

Bleiben wir nochmal mit den Messleitungen auf der normalen, horizontalen Ebene, und bei dem, was der Meister dazu sagt.

Es gibt mehr als einen geschlossenen Weg. Die beiden Messgeräte haben ihre eigene Masche:

Masche 1:

• Im Weg V1-R1-V1 fließt von links kaum Strom im Uhrzeigersinn ⇘ durch R1.
• Denn durch die 100 MΩ Innenwiderstand von V1 geht praktisch nichts.
• Auf diesem Weg fließt v.a. –1 mA im Gegenuhrzeigersinn! ⇖ durch R1.
• Über V1 liegt also die dieselbe Spannung wie über R1: –0,1 mA ∙ 100 Ω = –0,1 V.
• Der Rundweg umschließt eine Fläche ohne messbaren magn. Durchfluss.
• Bei -dΦ/dt = 0 durch die Fläche gilt hier der Maschensatz mit –0,1 V über R1.

Masche 2 prinzipiell gleich:

• Im Weg V2-R2-V2 fließt von rechts kaum Strom im Uhrzeigersinn ⇖ durch R2.
• Auf diesem Weg fließt vor allem unser 1 mA (Gegenuhrzeigersinn ⇘) durch R2.
• Über V2 liegt also die dieselbe Spannung wie über R2: +0,1 mA ∙ 900 Ω = +0,9 V
• Mit -dΦ/dt = 0 durch die Fläche gilt hier der Maschensatz mit +0,9 V über R2.

Das sind angezeigten Spannungen der beiden Messgeräte: .–0,1 V über R1 und +0,9 V über R2.

So die Ausführungen von Walter Lewin . Und das leuchtet mir auch ein. 😎

Wichtig: Es spielt keine Rolle, ob die Anschlüsse beide mittig an denselben Punkten sind oder weiter außen. Die umschlossene horizontale Fläche von Masche 1 bzw. 2 ändert sich dadurch überhaupt nicht. Sie reicht jeweils nur bis zur gezeichneten Abzweigung zu den Widerständen. Denn der Weg von außen bis zur Mitte und zurück umschließt ja keine Fläche und das Potential ist im 0-Ω-Draht der Masche überall gleich. Für beide gilt der Maschensatz, nur für die mittlere Masche nicht, weil -dΦ/dt dort nicht Null ist.

Irgendwelche Einwände?

Rainer Raisch schrieb:

Wolfgang24-1 schrieb:

Selbst wenn es sich um einen Stromkreis mit einem homogenen Widerstand handelt, dann trifft das nicht zu. In diesem Fall ergibt sich zwischen zwei Messpunkten stets die Summe aus dem längeren und dem kürzeren Stück. Wenn die beiden Stücke gleich lang sind, dann misst man den Spannungsabfall Null. Dass es nur auf die Leitungslänge ankommt,

Erst definierst Du einen homogenen Widerstand, und dann ziehst Du falsche Schlüsse. Es kommt natürlich nicht auf die Länge des Leiters an, sondern auf die Höhe seines Widerstandes.
Genauso fabulierst Du völlig unnachvollziehbar, dass die Summe von Längen Null ergeben könnte. Es gibt keine negativen Längen.

Sag mal, willst du oder kannst du nicht verstehen? Der Spannungsabfall der wegen des induzierten Stromflusses zwischen zwei Punkten längs eines homogenen Widerstandskreises gemessen wird, hängt doch nicht vom Widerstandswert ab. Es gibt doch nur die induzierte Spannung längs des gesamten Kreises. Nur der induzierte Strom hängt vom Widerstand ab.
Ich sage doch nichts über die Summe von Längen sondern nur über die Summe von Spannungen. Spannungsunterschiede hängen nun mal von der Messrichtung ab.

Merilix schrieb:

Wolfgang24-1 schrieb:

Merilix schrieb: Genauer: in dem Teil der zwischen den beiden Punkten liegt.

Ich will hier nur auf diese Bemerkung eingehen, weil diese dem selben Irrtum unterliegt, der auch dem Elektro Boomer passiert ist.
Induktion passiert nicht auf Stückchen entlang des Stromkreises der die Flussänderung umschließt. Die induzierte Spannung lässt sich im Stromkreis nicht in Abschnitte unterteilen, denen dann ein individueller Spannungsabfall zugeordnet werden kann.
 

Gegenfrage: Woher wissen die freien Ladungsträger in einem kleinen Stückchen Draht ob der Stromkreis an einer Stelle ganz weit weg geschlossen ist?
Die Reaktionen der Teilchen auf das veränderliche Magnetfeld erfolgt lokal.
Die freien Ladungsträger in einem kleinen Stückchen Draht wissen durch den Stromfluss, was Sache ist. Der Stromfluss kommt nur bei einer geschlossenen Schleife zustande.
Das sich die Spannungen gegenseitig zu 0 wegheben bedeutet nicht das sie nicht da sind.
Sondern?

PS: Wenn du mit Leiterplattenlayouts und Messpunkten darauf argumentierst, dann solltest du vieleicht ein Bild einfügen damit klar wird worüber du genau sprichst.
Es sollte klar sein, dass ich über einen Stromkreis spreche, der einen homogenen (überall gleichen) Widerstand hat, auf dem wir beliebig zwei Messpunkte auswählen. Bei einer so einfachen Konstellation sollte keine Zeichnung erforderlich sein.
Das solche Umwege unerwünschte (wenn ungeplant) oder wenn geplant gewünschte Effekte haben weis ich. Aber inwiefern widerspricht das der Erklärung von ElectroBOOM?
Elektro Boom ordnet induzierte Spannungen einzelnen Abschnitten im Stromkreis zu. Tatsächlich lässt sich jedoch lediglich der durch Strom verursachte Spannungsabfall an Widerständen den Abschnitten im Stromkreis zuordnen.

PPS: Dein Einwand gegen die Hufeisenform ist gut. Hält aber aber bei genauerer Betrachtung nicht sondern liefert eher einen Hinweis darauf warum die "enclosed surface" Regel gilt;)
...
Was genau meinst du denn damit ?
 

Wolfgang24-1 schrieb:

Elektro Boom ordnet induzierte Spannungen einzelnen Abschnitten im Stromkreis zu. Tatsächlich lässt sich jedoch lediglich der durch Strom verursachte Spannungsabfall an Widerständen den Abschnitten im Stromkreis zuordnen.

So ist es! Meine Rede seit langem. Ein Spannungsabfall tritt nach dem ohmschen Gesetz nur über einem ohmschen Widerstand >0 auf, natürlich auch über einem unendlich großen zwischen den Enden einer unterbrochenen Leitung.

Diese gedachten Batterien in den 0-Ohm-Drähten von Merlix' Ersatzschaltung existieren nicht und wirken nicht. Bleiben wir doch bei der Physik: Es gibt keine Spannungsabfälle in Abschnitten einer 0-Ohm-Leitung, Punkt.