Frage von dreamerdk, 104

Wie ist es zu erklären, dass verschiedene Nichtleiter verschiedene elektrische Dipole/Dipolmomente haben?

im Prinzip haben ja alle Nichtleiter einen ähnlichen Atomaufbau.. wie kann es daher sein, dass die elektrischen Dipole beim Anlegen einer äußeren Spannung bei verschiedenen Stoffen unterschiedlich sind und somit eine andere Permittivität haben?

Antwort
von atoemlein, 80

Zwei Irrtümer in der Frage. Das hat nichts miteinander zu tun.

Die Permittivität gibt die Durchlässigkeit eines Materials für elektrische Felder an. Das ist nicht das gleiche wie elektrische Leitfähigkeit.

Und Nichtleiter haben beileibe nicht "alle einen ähnlichen Atomaufbau"!

Da gibt es mehr Kombinationen als Sterne im Universum. Oder wie meinst du das?
Jedes Molekül hat andere polare Eigenschaften, schon aufgrund der verschiedensten räumlichen Anordnungen seiner verschiedenen Atome und deren Elektronegativität.

Kommentar von dreamerdk ,

Warum ist das nicht das gleiche? Die Spannung ist doch mit dem elektrischen Feld definiert als U= E*ds... d.h. überall wo eine Spannung abfällt, muss auch ein elektrisches Feld existieren. Der Ausgleich findet durch einen Stromfluss statt.. warum sollten also elektrisches Feld und Leitfähigkeit nichts miteinander zu tun haben?

Kommentar von atoemlein ,

du sagst es richtig: Wo ein elektrisches Feld ist, kann man durch Ortsunterschiede eine Spannung feststellen. Das heisst aber noch lange nicht das auch ein Strom fliesst!

Spannung kann existieren, ohne dass Strom fliesst!
(So wie Druck im Wasserhahn da sein kann, ohne dass er tropft oder läuft.)
Genau so ist es bei Isolatoren: Sie können sich in einem Feld befinden, das Feld unterschiedlich beeinflussen, "durchlassen", aber verhindern eben erfolgreich einen Augleich der Spannung.

Es fliesst kein Strom, weil es keine freien Elektronen gibt.
Ausser wenn die Spannung immer höher wird, Durschlagsfeldstärke überschritten wird und das Feld den Atomen die Elektronen ausreisst.

Kommentar von dreamerdk ,

ja genau, es wird verhindert, dass ein Strom fließt... also ein sehr großer Widerstand und somit eine Beeinträchtigung der Leitfähigkeit. Ein Nichtleiter kann doch nicht das "elektrische Feld schlechter durchlassen", das ist doch immer da, wenn auf zwei Seiten verschiedene Ladungen sich anziehen wollen, ganz egal, was dazwischen ist.... Der Strom wird beim Isolator gesperrt und daher muss es ja wohl etwas mit der Leitfähigkeit zu tun haben

Kommentar von charles2520 ,

das elektrische Feld wird aber durch das Dielektrikum geschwächt durch die erwähnten Dipolmomente

Kommentar von PWolff ,

Dieser Strom nennt sich im Fall eines Dielektrikums "Verschiebungsstrom" und fließt nur eine vernachlässigbar kurze Zeit.

Kommentar von atoemlein ,

Das hast du wohl schon gelesen:

https://de.wikipedia.org/wiki/Permittivit%C3%A4t

Kommentar von dreamerdk ,

okay und das mit den stationären Strömungsfeldern gilt dann also nur bei Leitern, oder was?

mit J= Gamma * E

Kommentar von atoemlein ,

Erweiterst du jetzt die Frage?
Wo liest du etwas von stationären Strömungsfeldern?
Woher kommt die Formel?
Meinst du mit Gamma die alte Einheit der magnetischen Flussdichte?

Kommentar von dreamerdk ,

nein, das soll bedeuten:

Stromdichte= Leitfähigkeit * el. Feld

das habe ich als "Materialgleichung" kennengelernt

Kommentar von dreamerdk ,

nein entschuldigung, das soll natürlich der Kehrwert des spez. Leitwerts sein

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