Durchdringt das elektrisches Feld ein Dielektrikum mit ε=∞As/Vm?
Angenommen ein Dielektrikum mit ε=∞ As/Vm wäre um eine negativ geladene Metallkugel, sodass es diese Kugel umschließt.
Zwischen der Kugel und dem Dielektrikum gäbe es ein elektrisches Feld,
im Dielektrikum wäre das elektrische Feld 0.
Gäbe es außerhalb des Dielektrikums ein elektrisches Feld?
2 Antworten
im Dielektrikum wäre das elektrische Feld 0.
Solange man vereinfacht die Kugel wie einen el. Monopol behandelt. Sodass keine weitere Quellen aufträten?!
Jedenfalls wäre dann die el. Flussdichte im Inneren des Dielektrikums unendlich, nach D = eE, e=e0eR. Das ist natürlich ein unrealistischer Grenzfall. Wie sich das mit den Planckeinheiten verträgt, ist nicht mein Fachgebiet.
Andererseits müsste nach Maxwell die Mediumslichtgeschwindigkeit c' = 0 sein. Tatsächlich wäre dann meiner Ansicht nach bei endlicher Zeit das Feld außen 0, da sich Felder nur mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten (zumindest tuen sie das in der Quantenelektrodynamik, da in den gequantelten Feldtheorien das Photon als Kraftteilchen erscheint).
Anders sähe es aus, wenn wir unendlich viel Zeit oder - realistischer, einfach einen enorm hohen Wert für e hätten.
Das ist aber die Grenze meines physikalischen Wissens.
Alle Formeln findest du hier.
Es ist schon etwas her bei mir. Polarisation war mir am ehesten hängengeblieben. Der Kugelkondensator verkompliziert es etwas, ich habe den Plattenkondensator betrachtet.
Die Kapazität C dürfte unendlich werden.
Die Feldstärke E wird 0, da hast du Recht.
Permittivität bedeutet Polarisationsfähigkeit. Mit steigender Permittivität erhöhen sich die Dipolmomente innerhalb des Dielektrikums. Mit jedem Dipolmoment wird das äußere Feld geschwächt, weil es zu diesem entgegengerichtet ist.
D.h. bei epsilon gegen unendlich ist auch das Gegenfeld unendlich.
Im Dielektrikum schon, aber außerhalb des Dielektrikums?
Außerhalb des Dielektrikums gibt es kein Gegenfeld mehr
Die Frage ist, durchdringt das von der geladenen Kugel ausgehende elektrische Feld das Dielektrikum mit ε=∞ As/Vm, sodass es ein elektrisches Feld außerhalb gibt (Bild)
nein. Solange man vereinfacht die Kugel wie einen el. Monopol behandelt
Aber ein Dielektrikum schwächt das elektrische Feld im Dielektrikum ab wegen der Ladungsverschiebung im Dielektrikum. Wenn ε_r unendlich wäre, dann wäre das elektrische Feld im Dielektrikum E'=E/ε_r.
Die elektrische Flussdichte im Dielektrikum wäre dann D = ε*E' = ε*0 = 0 ?