Was ist faradayscher käfig
Ein Faraday´sche ist ein geschlossenes Objekt aus Metall, das elektrischen Strom leitet.
Strom hat die Eigenschaft nur an der Oberfläche zu fließen.
Der Grund dafür liegt in den delokalisierten Elektronen der chemischen Metallbindung. Die Elektronen in Metallen sind besonders frei beweglich und leiten den Stron sehr gut. Wenn man einen Käfig unter Strom setzt fließt der Stron nur aussen, an der Oberfläche, nicht aber auf der Innenseite.
Michael Faraday entdeckte diesen Effekt.
6 Antworten zur Frage
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Was ist ein Faradayscher Käfig?
Aber warum nur? Stoßen sich die negativen Ladungen der Elektronen ab? Ist es das?
Exologe; du möchtest bitte besonders aufmerksam meinen Kommentar zu Esmeralda studieren. Wenn dann noch Fragen sind - bitte direkt an mich.
Es ist einfach nicht wahr, dass Strom nur an der Oberfl. fließt. Der Widerstand geht proportional zur Länge eines Leiters und reziprok mit dem Querschnitt. Dazu habe ich vier Punkte zu bemerken:
1 Du musst zwischen 'Gleichstrom' und 'stat. Aufl.' unterscheiden. Der Käfig wie der Drahtleiter besitzen freilich eine Kapazität gegen Erde; und diese lädt sich auf. Daher kommen ja die Funken_Überschläge von Hochspannungs_Leitungen. Aber mit dem Stromtransport im Inneren hat sie nichts zu tun.
3 Da wir schon bei der RT sind: Strom erzeugt doch ein Magnetfeld. Und wenn du mit den Elektronen mit schwimmst? Dann bewegen sich aber die positiven Atomrümpfe relativ zu dir in entgegen ges. Richt. Das ist von dem neg. Elektronen_Strom in keiner Weise zu unterscheiden. Du siehst also: es ist durchaus voreilig zu behaupten, die 'wahre' Stromrichtung sei die der Elektronen.
Der faradaysche Käfig ist die Bezeichnung für eine allseitig geschlossene Hülle aus leitfähigem Material. Ebenfalls steht es als Metapher für den damit verbundenen elektrischen Effekt, dass das Innere dieses Körpers frei von einem elektrischen Feld ist. Der Begriff geht zurück auf den englischen Physiker Michael Faraday.
Der Faradaykäfig-Effekt ist verantwortlich für Phänomene wie diese:
Schlägt ein Blitz vor einem oder in ein Auto ein, so trifft er nicht die Insassen des Autos.
Wird ein Blitz innerhalb einer Kugel aus Draht erzeugt, so trifft er nicht die außenstehenden Zuschauer
Faradayscher Käfig – Wikipedia
Haben wir wohl fast gleichzeitig gefunden. *gg
Ein alter Irrtum. Betrachte mal die Maxwellgl.
div = p/€0
Es wird immer unterstellt, Felder könnten aus dem Innenraum nicht ins Äußere ausbrechen. Das widerspricht aber obiger Gl.
Stell dir vor, im Innenr. befindet sich eine Probeladung Diese stößt so lange Elektronen aus dem Metallmantel des Käfigs ab, bis sich außen auf der Oberfl. die Influenz_Ladung sammelt. Auf der Innenseite verbleiben Löcher , von denen sämtliche Feldlinien entspringen, die dann in der Probeladung münden. Diese Probeladung als negative Belegung bildet also mit der Innenwand als pos. Belegung einen idealen Kondensator.
Im Vergleich stellt etwa eine Leidener Flasche keineswegs einen idealen Kondensator dar. Auf Grund des Energiesatzes, hier in Form der elektrost. Maxwellgl.
rot = 0
muss es auch Streufelder im Außenraum der Flasche geben.
Natürlich könnte sich die Probeladung in Form eines Blitzes auf die Innenwand entladen. Der bisher nur polarisierte Käfig_Dipol wäre dann aber effektiv negativ aufgeladen. Es passiert genau das gleiche wie bei der Hohlkugel eines van_de_Graff_Generators. Wenn du dem Käfig zu nahe kommst, kriegst du eine gewischt. Klar. Du könntest das ja nur durch Erdung umgehen. Wohl herrscht innerhalb des gesamten Metallvolumens konstantes Potenzial; aber eben i.A. kein Erdpotenzial.
Und dann schreiben sie alle voneinander ab, wenn ein Physiker im Innenraum des Käfigs einen gel. Löffel an die Innenwand hält, fließe die Ladung sofort zur Oberfl. ab. Da kann sie ja gar nicht hin. Eine nach Betrag u. Vorz. gleiche Influenz_Ladung befindet sich ja schon dort, wie ich oben ausgeführt habe. Nein. Sie neutralisiert die entgegen gesetzte Influenz_Ladung direkt an der Kapazität der Innenwand.
Im Blockschaltbild ist ein Käfig eine Reihenschaltung aus zwei Kapazitäten. Die innere entlädtst du. Die äußere besteht aber gegen Erde.
Vielleicht wird es dir so klar. Wenn du zwei Kondensatoren in Reihe auflädtst, trägt jeder die gleiche Ladung Q; und beim Entladen kriegst du auch nicht mehr raus. Was sich addiert, sind die Teil_Potenziale; Innenraum + gegen Erde.
Der faradaysche Käfig ist die Bezeichnung für eine allseitig geschlossene Hülle aus leitfähigem Material. Ebenfalls steht es als Metapher für den damit verbundenen elektrischen Effekt, dass das Innere dieses Körpers frei von einem elektrischen Feld ist. Der Begriff geht zurück auf den englischen Physiker Michael Faraday.
Der Faradaykäfig-Effekt ist verantwortlich für Phänomene wie diese:
Schlägt ein Blitz vor einem oder in ein Auto ein, so trifft er nicht die Insassen des Autos.
Wird ein Blitz innerhalb einer Kugel aus Draht erzeugt, so trifft er nicht die außenstehenden Zuschauer.
Faradayscher Käfig – Wikipedia
Mein Kommentar wie Esmeralda. Der Käfig hindert ä u ß e r e Felder am Eindringen in den I n n e n r a u m, so dass du keine Ahnung hast, was draußen los ist. Ob das Innere feldfrei ist, entscheidest du. Wenn du im Innenraum eine elektrisier_Maschine aufstellst, wohl nicht.