Grundsatzfragen der Physik ;-)

Earl_Grey schrieb:

... wikipedia schrieb: ...Beides kann man stark verringern, indem die Induktivität der Primärspule durch einen Eisenkern um ein Vielfaches vergrößert wird. Je höher die Betriebsfrequenz ist, desto kleiner kann der Eisenkern sein, bei einigen 100 kHz wie im Tesla-Transformator darf er vollständig entfallen. ...

Da steht´s doch schon - prinzipiell zumindest :

Je höher die Indiktivität der Spule, desto mehr Widerstand ( Impedanz ) setzt sie der Wechselspannung entgegen.

Du hast es also schon richtig verstanden.

Earl_Grey schrieb:

...Diese Grundannahme widerspricht aber jetzt ja augenscheinlich irgendwie der "Praxis" (z.B. Transformator, s.o.)...

warum

Gruß

Weil mein Hirn mir irgendwie sagt: Bei einer Frequenz gegen unendlich fließt kein Strom mehr.
Und auch (insbesondere?) mit Elektromagnetismus ist an dieser Stelle Essig: Ein magnetisches Feld mit einer Frequenz nahe unendlich kann keinen Strom mehr induzieren da gar kein Magnetfeld mehr aufgebaut wird (Magnetische Kräfte verzehren sich gegenseitig / heben sich auf).
Das passt doch einfach nicht ...

armindercherusker schrieb:

...Du hast es also schon richtig verstanden....

Ich kann Dir jetzt allerdings auch nicht sagen, bei welcher Frequenz Schluß ist - vermutlich sprechen wir von MHz bis GHz.

Welcher Transformator "aus der Praxis" dürfte denn nicht funktionieren ? ? ?

Gruß

Ob das Trafoprinzip bei einer Frequenz gegen Unendlich noch funktioniert ist uninteressant da kaum jemand eine unendlich hohe Frequenz erzeugen kann.

Von daher vergiß diesen Denkansatz. Praktisch dürfte bei einer unendlich hohen Frequenz auch der induktive Blindwiderstand gegen unendlich gehen, somit richtig, kein Stromfluß mehr.

Aber sich über sowas Gedanken zu machen ist eigentlich vergebens da praktisch uninteressant.

Magnetische Kräfte verzehren sich gegenseitig / heben sich auf

DAS widerrum ist Unsinn weil sich die magnetischen Kräfte dann immer aufheben würden, unabhängig von der Frequenz.

Warum soll sich das magnetische Wechselfeld bei niedrigen Frequenzen nicht gegenseitig aufheben, bei hohen aber schon?

In der Astronomie gibt es Phänomene mit magnetischen Feldern die um ein vieltausendfaches schneller auf und abbauen als alles was wir zustande bringen.

@armindercherusker: Eigentlich waren Ausgangspunkt der Überlegungen eine Diskussion um Wirbelströme - Aber das ist auch wurscht :
Mir stellt sich das als ein Verständnisproblem - Einen Trafo brauche ich zumindest im Moment nicht : Ich will halt einfach etwas "verstehen".


@Heiliger_Grossinquisitor:
Aber bei welcher Frequenz liegt ungefähr der Breakpunkt (bzw. die Einsatzgrenze)? Alle bisher gefunden Quellen sagen mir in etwa "Erhöhe die Frequenz, nimm' geeignete Materialien - dann funktioniert ein Trafo effizienter." Dann kommt ein Beispiel von einem Tesla-Transformator mit ein paar 100 kHz und das war's. Keine "Grenzwerte", nix.

DAS widerrum ist Unsinn weil sich die magnetischen Kräfte dann immer aufheben würden, unabhängig von der Frequenz.

Lege zwei gleichstarke Stabmagneten verpolt übereinander - Heben sich deren Magnetfelder (zumindest in ihrer Außenwirkung) jetzt nicht gegenseitig auf?
Wechselstrom mit einer Frequenz gegen unendlich bzw. ein durch diesen erzeugtes Magnetfeld müsste IMO tendenziell eine ähnliche Wirkung entfalten.

Warum soll sich das magnetische Wechselfeld bei niedrigen Frequenzen nicht gegenseitig aufheben, bei hohen aber schon?

Weil abwechselnd ein Magnetfeld aufgebaut wird (mit jeweils gegensätzlicher Polung). Zunächst (ganz) langsam -> Jeweiliges Magnetfeld kommt voll zur Wirkung. Dann immer schneller -> ? (Das ist Kernpunkt meiner Frage).

Für mich wäre eine logische Schlußfolgerung: Mit zunehmender Frequenz wird der Elektromagnetismus (bzw. dessen Wirkung) immer schwächer.

Das ist aber eine widersprüchliche Schlußfolgerung -> Denkfehler? Nicht-stete Funktion? ...

Earl_Grey schrieb:

@...Für mich wäre eine logische Schlußfolgerung: Mit zunehmender Frequenz wird der Elektromagnetismus (bzw. dessen Wirkung) immer schwächer...

Ja.

Das hängt aber ab von :

- Draht-Durchmesser ( wg. Skin-Effekt )
- ( Eisen ) Kern der Spule
- Spannungsverlauf ( Sinus ? Rechteck ? Sonstwas ? )
- Kapazitäten in der Anordnung
- und natürlich der Frequenz

Daher kann kein "Breakpoint" angegeben werden - ist halt Analogtechnik

edit : Hab´ noch was gefunden : http://schmidt-walter.fbe.fh-darmstadt.de/smps/trafo_hilfe.html

Gruß

Für mich wäre eine logische Schlußfolgerung: Mit zunehmender Frequenz wird der Elektromagnetismus (bzw. dessen Wirkung) immer schwächer...

Ja, aber dafür gibt es viele schnelle kleine Pulse die ebensoviel Leistung zu übertragen vermögen u.U. wie ein großer langsam "getakteter" (ich nenns mal so) Trafo. Siehe Übertrager in Schaltnetzteilen.

Es kommt aber zu keiner gegenseitigen Aufhebung des Magnetfeldes wie Du zuerst gesagt hast, dies würde ja bedeuten das zwei gegensinnig gepolte Felder zeitgleich aufgebaut werden würden.

Die Grenze liegt wie armindercherusker bei den verwendeten Materialien, Baurform des Übertragers uswuswusw.

Man kann keine Stelle nennen wo man sagen kann ab HIER ist das Trafoprinzip bzw. die Übertragertechnik am Ende (theoretisch vllt. wenn man Gedankenspiele wie z.B. Deine unendlich hohe Taktfrequenz hernimmt).

Irgendwo liegt sicher ein Punkt ab wann die Wirtschaftlichkeit eines Übertragers gegen Null tendiert bzw. Nebeneffekte dieser Technologie den Nutzen überwiegen, aber wo kann man jetzt nicht sagen da wir technisch noch nicht soweit sind dieses Prinzip bis an die Grenzen ausgenutzt zu haben.

Lasst erst einmal die (sonstigen) technischen Restriktionen eines Trafos weg sondern betrachtet rein den wirkenden Elektromagnetismus:
Erhöhe ich die Frequenz eines Magnetfeldes führt das doch zu einer verstärkten Induktion eines entsprechenden Wechselstroms.

(Denkt Euch dabei von mir aus "in Grenzen" dazu.)

Ist das soweit richtig?

@armindercherusker: Danke für den Link - Den muß ich aber erst einmal entziffern (Zumindest bei mir sind lauter Quadrate und Fragezeichen im Text verteilt ) ;).

@armindercherusker: Sieht Dein Link bei Dir genauso aus?

geeignete Kerne (schwarze Schrift), deren Volumen ?00% ? dem von uns empfohlenen Volumen liegt (also unwirtschaftlich groߠw䲥n),

In der Art ist das aber schon ganz schön schwere Kost .

Earl_Grey schrieb:

...Erhöhe ich die Frequenz eines Magnetfeldes führt das doch zu einer verstärkten Induktion eines entsprechenden Wechselstroms...

Nö - nicht zu einer verstärkten Induktion, sondern zu einer schneller wechselnden.

Sofern es sich um "Supra-Leiter" und "Supra-Magneten" handelt, hast Du vermutlich Recht.

Aber da wir die hier die Elekterotechnik nun doch einbeziehen müssen :

Weil die Induktivität / der Blindwiderstand mit steigender Frequenz der Spannung zunimmt,
reduzieren sich primärseitig der Strom und damit sekundärseitig zwangsläufig die Spannung.

Gruß

Earl_Grey schrieb:

@armindercherusker: Sieht das bei Dir genauso aus?..

Leider ja.

....ich dachte, es liegt an meinem steinzeitlichen Rechner / falscher Schriftcodierung

Earl_Grey schrieb:

In der Art ist das ganz schön schwere Kost

Habe niemals behauptet, daß hier irgendwas einfach ist _

Gruß

armindercherusker schrieb:

Habe niemals behauptet, daß hier irgendwas einfach ist _ :L

Ja, ja, alles klar: Nicht nur von vorneherein inhaltlich schwer Verdauliches vorsetzen - Nee, zur Erhöhung des Schwierigkeitsgrades zusätzlich das Ganze auch noch in ein Sudoku verpacken.

Etwas Fleiß muß schon sein

. . . und über´s Forum das verstehen lernen, was Andere in laaaanger Ausbildungs- / Studienzeit sich erarbeitet haben . . .

Lästert nur! ;). Damit Euch beim Warten auf mich nicht langweilig wird: In der Zwischenzeit habe ich DIE ultimative Erklärung gefunden :

wikipedia schrieb:

Die Energie E elektromagnetischer Strahlung einer gegebenen Frequenz ν (gr. Buchstabe „ny“) kann nur in bestimmten Portionen absorbiert und emittiert werden. Die Energie eines Feldes kann sich also nur um den folgenden Betrag ändern: E = h * ν Max Planck führte die Konstante h (von Hilfsgröße) im Jahr 1900 zunächst nur als Hilfsmittel zur Lösung des Problems der Beschreibung des Strahlungsverhaltens schwarzer Körper (auch bezeichnet als Schwarzkörperstrahlung oder Hohlraumstrahlung) ein. Nach der klassischen Ableitung (→ Rayleigh-Jeans-Gesetz) hätte die Intensität mit steigender Frequenz immer größer werden müssen (was der Realität widerspricht und als Ultraviolettkatastrophe bezeichnet wird).

Quelle: http://de.wikipedia....quantum#Lichtquanten

Quantenphysik - IMO eine mindestens genauso große Herausforderung ;). Und da noch mehrHintergrundlektüre!

P.S.: Das ist argumentativ jetzt zwar irgendwie andersherum, wie ich es eigentlich suchte und verwirrt dadurch eventuell umso mehr - Aber so ist halt Quantenphysik .

Earl_Grey schrieb:

...Diese Grundannahme widerspricht aber jetzt ja augenscheinlich irgendwie der "Praxis" (z.B. Transformator, s.o.) - Was verstehe ich also nicht richtig? :....

Und - verstehst Du jetzt Alles richtig

Dann wäre die Frage ja beantwortet und der Thread am Ende

ernsthaft : gibt´s noch eine Frage in Bezug auf "HiFi-Wissen" ?

Gruß

So wird das nix, wir machen das jetzt so dass ich das verstehe:
1. Wir halten einen Stabmagneten an ein Kupferkabel. Wir warten 2 Sekunden. Dann messen wir Strom I1 und Spannung U1.
Ich postuliere: I1=0 und U1=0
2. Wir halten einen Stabmagneten an ein Kupferkabel. Wir messen Strom I2 und Spannung U2 während wir den Magneten drehen.
Ich postuliere: I2>I1 und U2>U1
3. Wir halten einen Stabmagneten an ein Kupferkabel. Wir messen Strom I3 und Spannung U3 während wir den Magneten wesentlich schneller als unter Punkt 2 drehen.
Ich postuliere: I3>I2 und U3>U2

Richtig oder falsch?

...Richtig...

Ich kann mir denken, worauf Du hinauswillst.

Aber berücksichtige bitte die Phasenverschiebung zwischen U und I bei einer Induktivität

Gruß

1 Richtig 2 und 3 Falsch.

Der Leiter, also Dein Kupferkabel muß die magnetischen Feldlinieen durchdringen damit bei entsprechender Bewegung eine Spannung induziert wird.

Einfach nen Stabmagneten neben nem Kabel rotieren lassen bringt da nicht viel.

Nimm einen Hufeisenmagnet, und lass das Kabel mal in den Magneten rein und raus schwingen, dann stimmen 2 und 3 auch, je schneller das ganze schwingt umso mehr Spannung.

Aber auch da ist eine Grenze, entweder wenn das Magnetfeld von der Stärke her keine Steigerung mehr zuläßt oder wenn das Kabel magnetisch gesättigt ist, einfach nicht mehr magnetische Energie aufnehmen kann und somit keine steigerung der Induktion mehr hergibt.

Lästert nur! . Damit Euch beim Warten auf mich nicht langweilig wird: In der Zwischenzeit habe ich DIE ultimative Erklärung gefunden :

Was die ultimative Erklärung angeht, Du kannst elektromagnetische Strahlung nicht mit Magnetismus vergleichen, das sind zwei versch. Sachen.

Elektromagnetische Strahlung beruht auf dem Austausch von Wellen und Teilchen (Welle Teilchen Dualismus), ein Magnetfeld aber nicht.

Wenn man statt einem Hufeisenmagnet einen Elektromagneten auf Wechselspannungsbasis verwendet und mittels diesem die Frequenz des Magnetfeldes erhöht (statt das Kabel schwingen zu lassen) - Stimmen dann die Schlußfolgerungen auch noch?

Ja das stimmt schon.

Der drehende Magnetstab sollte eigentlich auch klappen, das stimmte schon von Dir.

Heiliger_Grossinquisitor schrieb:

Der drehende Magnetstab sollte eigentlich auch klappen, das stimmte schon von Dir.

Ich weiß : Sonst würde der Elektromagnet ja auch nicht funktionieren .

Heiliger_Grossinquisitor schrieb:

... , Du kannst elektromagnetische Strahlung nicht mit Magnetismus vergleichen, das sind zwei versch. Sachen. Elektromagnetische Strahlung beruht auf dem Austausch von Wellen und Teilchen (Welle Teilchen Dualismus), ein Magnetfeld aber nicht.

Hmm ... :

wikipedia schrieb:

Als elektromagnetische Welle bezeichnet man eine Welle aus gekoppelten elektrischen und magnetischen Feldern. Zu ihnen gehören unter anderem Radiowellen, Mikrowellen, Infrarotstrahlung, sichtbares Licht, UV-Strahlung sowie Röntgen- und Gammastrahlung. Der einzige Unterschied zwischen diesen Wellentypen liegt in ihrer Frequenz und somit ihrer Energie. ... Elektromagnetische Wellen sind im elektromagnetischen Spektrum nach der Wellenlänge sortiert: http://de.wikipedia....tisches_Spektrum.JPG

Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Elektromagnetische_Strahlung

wikipedia schrieb:

Alle Erscheinungsformen von Magnetismus können letztlich auf die Bewegung von elektrischen Ladungen oder das magnetische Moment von Elementarteilchen als Folge ihres Spins zurückgeführt werden.

Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Magnetismus

Da will ich mich aber nicht streiten - Ich will was wissen .
Von daher lieber weiter "am mir verständlichen Beispiel":
Der Tesla-Transformator in Elektrum hat eine Leistung von 130 kW bei ca. 140-150 kHz (Da will noch jemand "mehr" - Planung ).

Erhöht man die Frequenz des Magnetfelds weiter und macht das Kupferkabel ordentlich "dick" - Wie lange kann man dieses Spielchen (theoretisch, nur Änderung der Frequenz des Magnetfeldes, die anderen Parameter des Elektromagneten bleiben gleich) in etwa spielen?

Erhöht man die Frequenz des Magnetfelds weiter und macht das Kupferkabel ordentlich "dick" - Wie lange kann man dieses Spielchen (theoretisch, nur Änderung der Frequenz des Magnetfeldes, die anderen Parameter des Elektromagneten bleiben gleich) in etwa spielen?

Da gibt es eigentlich keine theoretische Grenze -- Du wirst nur immer mehr Energie brauchen, um das Magnetfeld schneller umzupolen. Und irgendwann wirst Du in Schwierigkeiten kommen, diese Energie zuzuführen. Je größer der Magnet ist, desto eher wirst Du diesen Punkt erreichen; machst Du den Magneten kleiner, also geringer Induktivität und Kapazität (ergo geringere Eigenfrequenz), kommst Du ein Stück weiter. Und irgendwann wirst Du auch Probleme haben, diese Umpolung zu steuern.

Die bei großen Strömen sehr unschönen Widerstände mit hoher Verlustleistung ließen sich durch Supraleitung umgehen.
Eine Grenze wird dadurch gebildet, das die auf der Erde nutzbare Energie endlich ist. Eine zweite durch Dein Budget für die Energiekosten.

anymouse schrieb:

Eine Grenze wird dadurch gebildet, das die auf der Erde nutzbare Energie endlich ist.

Dann nehme ich halt einen Magnetar .

Eine zweite durch Dein Budget für die Energiekosten.

Das ist unendlich - zumindest theoretisch .

Seid Ihr Euch wirklich sicher dass Postulat 3 (Ich pole schneller um -> +I und +U im Leiter) stimmt?
Fahrrad: Ich fahre schneller -> Generator arbeitet mit höherer Frequenz -> Es wird heller. Das kann ich beobachten - Aber das muß nicht zwingend logisch sein ...

P.S.: Basiert der Fahrrad-Dynamo eigentlich auf Gleich- oder Wechselstrom? Das ist aber bezüglich der Schlußfolgerung (+I/+U) nicht von Bedeutung - Oder doch?

Earl_Grey schrieb:

...Seid Ihr Euch wirklich sicher dass Postulat 3 (Ich pole schneller um -> +I und +U im Leiter) stimmt?...

In gewissen Grenzen ja.
Kannst Du doch an der Helligkeit des Fahrradlichtes sehen, wenn Du mit 10 , 25 , 50 oder 100 Km/h fährst

Earl_Grey schrieb:

...Es wird heller. Das kann ich beobachten - Aber das muß nicht zwingend logisch sein ...

Aha - Du glaubst also nicht, was Du siehst

Earl_Grey schrieb:

...Basiert der Fahrrad-Dynamo eigentlich auf Gleich- oder Wechselstrom? ...

Wechselspannung

Gruß

armindercherusker schrieb:

Aha - Du glaubst also nicht, was Du siehst :?

Ich sehe schon zuweilen etwas - Die Beobachtung muß aber nicht zwangsläufig "richtig" sein:

(Keine Ahnung zum wievielten Mal ich dieses Bild jetzt schon verwende )
[EDIT:]
Es könnte ja sein, dass das Licht heller wird, weil das Fahrrad (und damit das Licht) auf mich zukommt bzw. wenn ich selbst fahre, die zunehmende Helligkeit durch eine Abhängigkeit Lichtintensität - Geschwindigkeit der Lichtquelle zu begründen wäre (Beides ist natürlich Quark - Soll nur als Beispiel dienen).
[/EDIT]

O.K.: Stimmen diese in der Tabelle zusammengestellten Abhängigkeiten (im Groben/in Grenzen/unter bestimmten Voraussetzungen) für unser einfaches "Draht-Magnet-Modell" oder ist da etwas völlig falsch? - Alle Aspekte haben wir hier ja auch noch nicht diskutiert:

Wechselspannung

Danke! Vielleicht kann ich diese Information ja auch irgendwann einmal brauchen .

Erhöht man die Frequenz des Magnetfelds weiter und macht das Kupferkabel ordentlich "dick" - Wie lange kann man dieses Spielchen (theoretisch, nur Änderung der Frequenz des Magnetfeldes, die anderen Parameter des Elektromagneten bleiben gleich) in etwa spielen?

Eine theoretische Grenze könnte da liegen (mal alle anderen Probleme ausser acht lassend), wenn die Änderung des magnetischen Feldes so schnell erfolgt das sich die "Elementarmagneten" des Leiters (also die kleinsten magnetischen Einheiten, in dem Fall die Atome) nicht mehr ausrichten können, also dem umpolen des Feldes nicht mehr folgen können.

Aber da dürfte die Reibung bis dahin den Leiter trotz Supraleitung verdampft haben.

Als elektromagnetische Welle bezeichnet man eine Welle aus gekoppelten elektrischen und magnetischen Feldern. Zu ihnen gehören unter anderem Radiowellen, Mikrowellen, Infrarotstrahlung, sichtbares Licht, UV-Strahlung sowie Röntgen- und Gammastrahlung. Der einzige Unterschied zwischen diesen Wellentypen liegt in ihrer Frequenz und somit ihrer Energie. ... Elektromagnetische Wellen sind im elektromagnetischen Spektrum nach der Wellenlänge sortiert:

Denooch besteht ein großer Unterschied.

Eine elektromagnetische Welle (z.B. Mirkowelle, Licht, Röntgen usw) entsteht an einer Quelle und bewegt sich von ihr fort. Die Energieübertragung erfolgt in Form von Energiepaketen, Quanten genannt, die sowohl Wellen wie Teilchencharakter haben.

Ein magnetisches Feld besteht aus in sich geschlossenen Feldlinien die weder einen Anfang noch ein Ende haben (auch keine Quanten), der Stabmagnet z.B. stellt ja nicht Beginn und Ende des Feldes dar, das Feld existiert ja im inneren auch noch, geht also durch ihn hindurch. Magnetfelder reißen nur in Extremfällen auf, z.B. auf der Sonnenoberfläche wenn sie so stark verdreht wurden das sie zerreißen (was eine Eruption auslöst, Protuberanz).

Beides mag aneinander gekoppelt sein, von der Natur her aber grundverschieden.

Es könnte ja sein, dass das Licht heller wird, weil das Fahrrad (und damit das Licht) auf mich zukommt bzw. wenn ich selbst fahre, die zunehmende Helligkeit durch eine Abhängigkeit Lichtintensität - Geschwindigkeit der Lichtquelle zu begründen wäre (Beides ist natürlich Quark - Soll nur als Beispiel dienen).

Wenn Du oder das Farrahd sich relativistisch bewegen stimmt es sogar fast, das Licht würde nicht heller sondern blauverschoben ( somit vllt. sogar subjektiv heller da blaue Quanten mehr Energie haben, Dopplereffekt).

Heiliger_Grossinquisitor schrieb:

Dennoch besteht ein großer Unterschied. [...]

Eine theoretische Grenze könnte da liegen (mal alle anderen Probleme ausser acht lassend), wenn die Änderung des magnetischen Feldes so schnell erfolgt das sich die "Elementarmagneten" des Leiters (also die kleinsten magnetischen Einheiten, in dem Fall die Atome) nicht mehr ausrichten können, also dem umpolen des Feldes nicht mehr folgen können.

Fließender Übergang oder apruppter "Stopp" - Hmmm

Stimmen eigentlich meine Tabellen? Kann IMO eigentlich nicht sein ...

Langsam, das war nur so ein Gedanke.

Ich weiß nicht ob es da überhaupt ne Grenze gibt.

Was die Tabellen angeht, ich würde magnetische Flußdichte wenn dann mit dem Strom I und nicht der Spannung U gleichsetzen.

Strom besagt ja im übertragenen auch die Stromdichte im Leiter, ein Kabel kann z. B. nur so und soviel Amperes übertragen abhängig seines Querschitts, wenn man mehr Strom durchjagdt wird es irgendwann mal warm oder glüht gar durch. Die Höhe der Spannung ist einem Kabel hingegen erstmal egal.

Die magnetische Flußdichte ist ja auch ein Mass dafür wie Dicht der magnetische Fluß ist in einem "Leiter" bzw. dem durchdrungenen Objekt.

Heiliger_Grossinquisitor schrieb:

Langsam, das war nur so ein Gedanke.

Nix da: Das war kein Gedanke - Das war eine glasklare These!
Und die passt prima zu meinem "Gefühl" zum Elektromagentismus: Je höher die Frequenz umso schwächer sollten die elektromagnetischen Auswirkungen sein.
Wenn da eben nur der blöde Fahrrad-Dynamo nicht wäre, der macht einfach alles kaputt.

Aber vielleicht kippt das ganze ja doch ab einem bestimmten Grenzwert - ungefähr im Sinne von

• f=0: Gleichstrom
• f=x: Wechselstrom
• f gegen unendlich: immer weniger bis kein (Wechsel-)Strom.

(siehe Eingangsthread):.

Was die Tabellen angeht, ich würde magnetische Flußdichte wenn dann mit dem Strom I und nicht der Spannung U gleichsetzen. [..]

Begründung hat IMO was, werde die Tabellen dementsprechend überarbeiten. Ist für mein aktuelles Problem aber unerheblich - Mehr dazu morgen .

Und noch ein Nachtrag zum letzten Posting:

Wenn Du oder das Fahrrad sich relativistisch bewegen stimmt es sogar fast, das Licht würde nicht heller sondern blauverschoben (somit vllt. sogar subjektiv heller da blaue Quanten mehr Energie haben, Dopplereffekt).

Wenn ICH einmal mit dem Rad unterwegs bin kommt vielleicht die Quanten- aber bestimmt nicht die Relativitätstheorie zum Tragen.

Heiliger_Grossinquisitor schrieb:

Eine elektromagnetische Welle (z.B. Mirkowelle, Licht, Röntgen usw) entsteht an einer Quelle und bewegt sich von ihr fort. Die Energieübertragung erfolgt in Form von Energiepaketen, Quanten genannt, die sowohl Wellen wie Teilchencharakter haben. Ein magnetisches Feld besteht aus in sich geschlossenen Feldlinien die weder einen Anfang noch ein Ende haben (auch keine Quanten), der Stabmagnet z.B. stellt ja nicht Beginn und Ende des Feldes dar, das Feld existiert ja im inneren auch noch, geht also durch ihn hindurch. Magnetfelder reißen nur in Extremfällen auf, z.B. auf der Sonnenoberfläche wenn sie so stark verdreht wurden das sie zerreißen (was eine Eruption auslöst, Protuberanz). Beides mag aneinander gekoppelt sein, von der Natur her aber grundverschieden.

Nein, die Felder sind (fast) identisch. Der einzige relevante Unterschied ist, dass das Feld in einer Welle dynamisch ist, sich also stark bewegt, jedoch bei einem Permanentmagneten statisch.

Außerdem besteht ein Feld nicht aus Feldlinien. Man kann auch schlecht sagen, dass ein Feld überhaupt aus "etwas" besteht. Ein Feld beschreibt die Wirkung, die ein Körper oder Ereignis auf seine "Umgebung" hat (die durchaus sehr groß bzw. immer größer werden kann), bzw. wie er mit ihr in Wechselwirkung tritt. Genauer: Ein Feld ist eine Abstraktion von der konkreten Ausprägung des Körpers oder Ereignisses und seiner Umgebung, und beschreibt nur seine (Wechsel-)Wirkung.

Die Vorstellung der Feldlinien ist nur ein bildliche Darstellung der Feldbeschreibung. Man könnte zwar sagen, dass durch die Quantelung, z.B. des magnetischen Feldes, sozusagen kleinste Bausteine des Feldes, die Flußquanten, existieren (ja, die gibt es!), die man sich als Feldlinie versinnbildlichen kann, trotzdem sind Feldlinien immer nur eine stark vereinfachte Modellvorstellung.

P.S.: Magnetische Felder können nicht "reißen", und sie tun es auch nicht. Es können sich aber verschiedene Teile voneinander trennen, vor allem wenn hierbei noch Plasma im Spiel ist (wie innerhalb und in der Umgebung der Sonne): Plasma besteht aus geladenen Teilchen, sich bewegende geladene Teilchen erzeugen einen elektrischen Strom, ein elektrischer Strom erzeugt ein Magnetfeld, und ein Magnetfeld bewirkt Kräfte auf geladene Teilchen, Kräfte bewirken eine Geschwindigkeitsänderung (kann auch eine Richtungsänderung sein). Durch diesen Mechanismus können sich Magnetfelder mit Plasma von anderen Bereichen trennen.

@Heiliger_Grossinquisitor: Also an mir liegt's nicht denn

Ich schrieb:

Da will ich mich aber nicht streiten ...

(@anymouse: )

Aber zurück zum Kern-Thema - hier erst einmal die überarbeiteten Ausgangs-Tabellen:


Und jetzt zu meinem eigentlichen Problem in einem (hoffentlich anschaulichen) Beispiel: Wir haben zwei magnetische Felder und ein elektrisches Feld. Diese sind wie folgt miteinander gekoppelt:

• Das magnetische Feld 1 (f1, H1, B1) induziert
• ein elektrisches Feld 2 (f2, I2, U2) welches wiederum
• ein magnetisches Feld 3 (f3, H3, B3) induziert.

Annahme: In der Ausgangssituation entspräche f1=f2=f3, H1=H3 und B1=B3 ("Verluste" lassen wir der Einfachheit halber erst einmal weg).

Erhöhe ich nun f1 um/auf einen bestimmten Wert sollte sich gemäß den in der obigen Tabelle dargestellten Abhängigkeiten jetzt folgendes ergeben:


Falls nun f1=f3 wäre (Ist das so? ) hätten wir aber IMO irgendwie "aus dem Nichts" Energie geschaffen (+ H3, + B3).

Das Ganze ist demnach unlogisch - Wo liegt also der Denkfehler?

Rahmengedanken:

• Rotierender Stabmagnet. Erhöhe ich die Rotationsgeschwindigkeit f (indem ich Energie zuführe: "Fahrrad fährt schneller") wird er dadurch doch nicht "stärker" (-> H und B des von ihm verursachten Magnetfeld bleiben immer konstant), oder?
• "Auflösbar" wäre das o.g. Problem IMO erstens wenn eine reine Frequenz-Erhöhung eines magnetischen Feldes sich nur auf die Frequenz eines durch ihn induzierten elektrischen Feldes und nicht auf dessen I und U auswirken würden (Deshalb fragte ich bezüglich des zuvor diskutierten Postulats 3 bei Euch auch noch einmal explizit nach und deswegen liegt mir auch der Fahrrad-Dynamo so quer ;)).
• "Auflösbar" wäre das o.g. Problem IMO zweitens wenn eine reine Frequenz-Erhöhung eines elektrischen Feldes sich nicht nur auf die Frequenz eines durch ihn induzierten Magnetfeldes sondern auch entsprechend auf dessen H und B auswirken würden. Das wiederum stünde jetzt aber IMO irgendwie im Widerspruch zum ersten Rahmengedanken -> Was sagen die "Elekromagnet"-Spezialisten dazu?

Ich hoffe Ihr könnt meinen verqueren Gedankengängen halbwegs folgen ...

Earl_Grey schrieb:

@...Falls nun f1=f3 wäre (Ist das so? ) hätten wir aber IMO irgendwie "aus dem Nichts" Energie geschaffen (+ H3, + B3)....

Nein, weil :
1. irgendwie muß Dein wechselndes Magnetfeld F1 ja herkommen ( z.B. Bewegungsenergie, welche Du aufbringen mußt )
2. bei jeder Wandlung treten Verluste auf
3. auch Du kein Perpetuum Mobile erfinden kannst

ja : F1 = F2 = F3 ( müssen auch gemäß meiner Theorie gleich sein )

Earl_Grey schrieb:

...Ich hoffe Ihr könnt meinen verqueren Gedankengängen halbwegs folgen ... :prost

Ja - halbwegs _

Gruß

armindercherusker schrieb:

1. irgendwie muß Dein wechselndes Magnetfeld F1 ja herkommen ( z.B. Bewegungsenergie, welche Du aufbringen mußt )

Richtig: Es ist zunächst (Bewegungs-)Energie zuzuführen damit f1 erhöht werden kann. Ist f3=f1 (wie gesagt Verluste lassen wir einmal außen vor) wird diese Bewegungsenergie aber 1:1 an das Magnetfeld 3 zur Erzielung von f3 weitergereicht - Da bleibt aber IMO einfach keine Energie mehr "über" für ein +H3 / +B3.

2. bei jeder Wandlung treten Verluste auf

a) Die habe ich doch (erst einmal) wegdefiniert .
b) Können die Verluste + das "Ergebnis" von Magnetfeld 3 nicht höher sein als die vorne hineingesteckte Bewegungsenergie. Allein das am Ende f3 = f1 ist könnte schon nur ohne Wandlungs-Verluste funktionieren - Die "Frequenz-Durchreichung" für sich ist IMO da schon ein Problem.

3. auch Du kein Perpetuum Mobile erfinden kannst

a) Volle Zustimmung - Aber irgendetwas stimmt doch dann demnach in dem Modell / in den Überlegungen nicht. Die Frage ist: Was?

Sprichst Du von f = Energie ?

Dann liegt dort Dein Denkfehler.
Eine Frequenz an sich stellt keine Energie dar.

Gruß

Ich spreche von f als Frequenz (muß ich F verwenden? ).

Wenn ich einen Stabmagneten betrachte den ich schneller drehe verwende ich doch die Bewegungsenergie "um eine höhere Frequenz zu erzielen" (ich weiß gar nicht, wie ich das jetzt richtig formulieren soll).
Wenn sich die sonstigen magnetischen Parameter des Stabmagneten durch die Energiezufuhr nicht ändern (? +/- H, +/-B, ... ) sehe ich das schon irgendwie so dass ein System mit einer höheren Frequenz "mehr Energie beinhaltet" als das selbe System mit einer niedrigeren Frequenz. Steckt die Energie dann nicht in der Frequenz? Wenn nein: Wo ist sie hin?

EDIT: Von daher also schon irgendwie f = Energie (so etwa "Bewegungsenergie in Form von Schwingungen").

Earl_Grey schrieb:

...Von daher also schon irgendwie f = Energie (so etwa "Bewegungsenergie in Form von Schwingungen").

Bewegungsenergie, welche vollkommen sinnlos "verpufft" , wenn nichts in der Nähe ist, worin das rotierende Magnetfeld
eine Spannung ( und somit Strom ) induzieren kann.

Und erst dann, wenn aufgrund der Induktion eine der Wirkrichtung entgegengesetzte Kraft erzeugt wird, bringst Du nutzbare Energie auf.

Stelle Dir vor, der rotierende Magnet befindet sich im Vakuum und ohne irgendeine auf ihn wirkende Gravitation . . .
( weil Du ja sooo gern Verluste ignorierst )

Gruß

Da sehe ich jetzt keinen Widerspruch:
+ Bewegungsenergie -> + f1 -> ... -> + f3
Wo kommt aber + H3 und + B3 her?

Und wenn am Ende f1 = f3 hätten wir doch da zumindest eine verlustfreie Wandlung - Fragt sich nur von was (Frequenz? Energie?)?

Wenn Last (z.B. Anschalten des Lichts) auf eine Lichtmaschine kommt geht kurz die Drehzahl runter und wird dann wieder nachgeregelt.
Übertragen auf unsern Beispiel würde zu Beginn ein etwas höheres f1 vorliegen und nach "Einspielen" des Systems ein etwas niedrigeres f1 (welches dann identisch mit f3 ist? ). Ich muß schließlich mit der eingesetzten Bewegungsenergie bildlich gesprochen jetzt nicht nur einen sondern zwei Stabmagneten zum Rotieren bringen.
Aber man sollte hier auch berücksichtigen: Ich bringe in unserem Modell keine Masse (= Stabmagnet) zum Rotieren sondern versetzte ein vorhandenes Magnetfeld (z.B. eines Elektromagneten) in einen höheren Schwingungszustand.
Und da diskutieren wir jetzt gerade ob dieser höhere Schwingungszustand (in meinen Augen ist das nichts anderes als eine höhere Frequenz) überhaupt eine Form von Energie ist.

Stelle Dir vor, der rotierende Magnet befindet sich im Vakuum und ohne irgendeine auf ihn wirkende Gravitation . . . ( weil Du ja sooo gern Verluste ignorierst )

Relativistisch: Der dreht sich unendlich. Quantentheoretisch: Könnte es Probleme mit dem "Quantenschaum" (Den Begriff finde allein finde ich geil ) geben.
Das bringt uns aber der Lösungsfindung auch nicht unbedingt näher.

Wenn Last (z.B. Anschalten des Lichts) auf eine Lichtmaschine kommt geht kurz die Drehzahl runter und wird dann wieder nachgeregelt....

Aber nicht von allein ; und nicht, ohne daß zusätzliche Energie hineingepumpt wird.

...Ich muß schließlich mit der eingesetzten Bewegungsenergie bildlich gesprochen jetzt nicht nur einen sondern zwei Stabmagneten zum Rotieren bringen.....

Nein - Du mußt den einen mit höherer Antriebskraft beaufschlagen.

...Und da diskutieren wir jetzt gerade ob dieser höhere Schwingungszustand (in meinen Augen ist das nichts anderes als eine höhere Frequenz) überhaupt eine Form von Energie ist.

Nochmal :
Solange Du dem rotierenden Magnetfeld nichts entgegensetzt ( also keine Spannung induzieren läßt ),
mußt Du lediglich Bewegungsenergie aufbringen, um die Masse des Magneten ( "das Eisen" ) in Gang zu halten.
Das ( "sinnlose" ) Magnetfeld benötigt keine Energie, um sich mitzudrehen oder einfach "da zu sein" - egal, wie schnell es rotiert.

Gruß

armindercherusker schrieb:

Das ( "sinnlose" ) Magnetfeld benötigt keine Energie, um sich mitzudrehen oder einfach "da zu sein" - egal, wie schnell es rotiert.

Das verstehe ich nicht:
Will ich f1 ändern muß ich Energie zuführen.
Das gleiche gilt doch auch für f3.
Ansonsten müsste ich doch auch f1 ändern können ohne dem System 1 überhaupt irgendwelche Energie zuführen zu müssen: Wie?

Ich finde das alles irgendwie widersprüchlich - Deshalb ja auch der Thread .

Earl_Grey schrieb:

...Ansonsten müsste ich doch auch f1 ändern können ohne dem System 1 überhaupt irgendwelche Energie zuführen zu müssen: Wie? ...

Das geht so :

Voraussetzung : Vakuum und keine Gravitation und nichts, worin etwas induziert werden kann

Dann benötigst Du nur eine gewisse Menge an Energie, um die Rotationsgeschwindigkeit zu erhöhen.

Fertig. Nix mehr.

Außer folgendem Zusatz :

Wenn nun eine Spule angenähert wird, in welcher eine Spannung induziert wird ( + entspr. Stromfluß ),
so mußt Du "lediglich" so viel Energie der Magnetrotation zuführen, wie am Ende rausgezogen wird.
( selbstverständlich habe ich die Verluste außer acht gelassen )

Mahlzeit und

Und warum kommt dann am Ende noch ein +I2/+U2 bzw. +H3/+B3 raus?
Wohlgemerkt: Wir gehen davon aus, dass nur f1 erhöht wird (egal wie).
D.h.: Es wird dem System nicht mehr Energie zugeführt als notwendig ist um das höhere f1 zu erzielen.
Woher kommt dann aber die Energie für +I2/+U2 bzw. +H3/+B3?

Berücksichtige ich die von Dir angesprochene Spule müsste sich das IMO in Form einer allgemeinen Frequenz-Absenkung (analog Lichtmaschine) und/oder anderweitiger Energieverluste bemerkbar machen - Ändert doch aber nichts am Grundproblem des tendenziellen +I2/+U2 bzw. +H3/+B3 ohne diesbezügliche Energiezufuhr, oder?

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Obwohl ich noch nix gegessen habe :

Wenn Du die ( Um- ) Magnetisierungsverluste und andere Widerwärtigkeiten ausklammerst
und am Ende keine Energie herausziehst, ist es eine Null-Nummer

Erst wenn Du am Ende eine Wirkenergie ( weil : Verluste gibt´s nich´ ) herausziehst,
mußt Du am Beginn der Kette auch ein Mehr an Energie hineinpumpen.

Und das ist erstmal unabhängig von der Frequenz.
Denn da es ( bei Dir ) keine Verluste gibt, ist die entnommene Energie ja direkt und ausschließlich
abhängig vom Spannungsverlauf - und der wiederum von der Frequenz

Somit betrachte ich die Frequenz hier lediglich als Parameter.

Gruß

Dann iss erst einmal was und heute nachmittag geht's weiter:

Kennst Du eigentlich Joachim Witt ?
Den Song "Meine Nerven" ?

Nö, ist aber sicher eine "treffende" Anspielung.
Hast Du jetzt was gegessen?

So, lang genug gegessen

Stabmagnet rotiert also im Vakkum ohne Gravitation. Eine Spule wir ihm genähert. Was passiert? IMO wird er abgebremst bis er stehen bleibt.
Hintergrund: Bewegungsenergie wird in elektrische Energie umgewandelt.
Richtig?

Wenn immer noch gilt : keine Verluste durch Ummagnetisierung, ist es nur dann richtig,
wenn der Spule ( elektrische ) Energie entzogen wird

( Ansonsten : die Wirbelstromverluste reichen auch schon aus )

Entzug elektrischer Energie z.B. durch Aufbau eines nachgelagerten Magnetfelds (Magnetfeld 3 unseres Beispiels) - Richtig?
(Wirbelstromverluste, Blindarbeit/-leistung etc. lassen wir jetzt 'mal weg)