Energie im elektrischen Schwingkreis?

4 Antworten

(1) Aus meiner Sicht müsste im dynamischen Fall, also wenn die Elektronen in gerichteter Bewegung sind, tatsächlich die kinetische Energie bilanziert werden, also: E_kondesator + E_verluste + E_kinetisch + E_Spule = 0.

(2) Wenn ich mich recht erinnere, ist die Abschätzung der Elektronengeschwindigkeit im Leiter nicht schnell gemacht. Es gibt da einen Autobahnvergleich: Zur Aufrechterhaltung eines bestimmten Transportvolumens können entweder viele Autos langsam oder wenige Autos schnell fahren. Haben wir nur 1 Fahrspur, müssen die Autos schneller fahren als bei 3 Fahrspuren. Also wir brauchen die Zahl der freien Elektronen, den Leiterquerschnitt, das elektrische Feld und sicher noch mehr.

Ich habe in Erinnerung, dass die Elektronengeschw. bei unter 1mm/s liegt ..  ohne Gewähr!

Ja, es wäre interessant abzuschätzen, wie hoch der Anteil an kinetischer Energie in einem Schwingkreis, z.B. im Strommaximum, ist. Dazu muss man jedoch tief in (2) einsteigen.

Zusammenfassung: eine schnelle Antwort habe ich nicht

Danke für die Antwort!

könnte man bei (2) nicht mit der Ladungsträgerdichte argumentieren? Die Stromstärke beeinflusst ja die magnetische Feldenergie und die elektrische Energie, also die kinetische Energie der Elektronen. Wenn man die Stromstärke und die Ladungsträgerdichte kennt, sollte man die mittlere Geschwindigkeit und damit auch die Energie berechnen können.

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Das sind mehrere Fragen.

  1. U^2 * C/2 = I^2 * L/2  stimmt.Die kinetische Energie der Elektronen ist verschwindend klein gegenüber der magn. Energie, also wird sie vernachlässigt.Wenn du diese mitberückstigst, dann muss du auch die potentielle Energie der im Kondensator verschobenen Elektronen aufgrund ihrer Masse (nicht ihrer Ladung) mitberücksichtigen. Dann stimmt die Bilanz.
  2. Verluste beim Schwingen:Auch hier: Ja, die Abstrahlung trägt auch zum Verlust bei, ist aber im Vergleich zu den ohm'schen Verlusten gering.
  3. Nein, der Verlust aufgrund der Widerstände hat nichts mit dem Verlust an kinetischer Energie zu tun. Sondern da leistet der Strom eben dirket Arbeit: Es gibt einen "Druckverlust" in den Leitungen (= Spannungsabfall). Und die Verlustleistung ist dann I * U, Strom mal dieser Spannungsabfall.

Habe ich einen Denkfehler oder ist die eletr. Energie nur einfach sehr gering im Vergleich zur mag. Feldenergie? 

Elektrische Energie hat nichts mit der kin. Energie der Elektronen zu tun! Die Elektronenmasse ist sehr gering und die Geschwindigkeit sehr klein.

W(Elektrisch ist) q·U, hängt also von der Spannung ab.

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