Faradayscher Käfig?
"Wenn nun außerhalb vom Käfig ein Feld anliegt, ist das innere feldfrei. Das gleich gilt auch umgekehrt."
Warum ist das beim Faradayscher Käfig so?
3 Antworten
Für geschlossene Leiter gilt das, weil die Ladungsträger sich gerade so verteilen, dass das Innere des Leiters feldfrei ist.
Damit kann das Feld nicht mehr durch den Leiter hindurch weitergegeben werden.
Wenn wir eine leitende Hohlkugel oder überhaupt einen leitenden Hohlkörper haben, ist es unmöglich, von außen zu sehen, wie Ladungen im Innern verteilt sind (nur die Summe der Ladungen im Innern und im leitenden Material selbst sieht man natürlich). Umgekehrt sieht man von innen nicht, was außen los ist.
Wenn wir Löcher durch das leitende Material bohren, die das Innere mit dem Äußeren verbinden, kommt ein klein wenig des Feldes hindurch, aber das merkt man nur, wenn man nicht weiter als wenige Lochdurchmesser vom Loch entfernt ist.
Ob wir Löcher bohren oder leitendes Material um zukünftige Löcher herum legen, ist für die elektrischen Felder egal. (Bei einem Käfig ist es natürlich billiger, ihn aus leitenden Stäben oder Maschendraht zusammenzubauen anstatt aus einem Blechkasen auszusägen.)
"Chemisch rein" stimmt die Aussage also nicht - in der Nähe der Öffnungen nimmt man durchaus das Feld auf der anderen Seite wahr. Aber das schwächt sich sehr rasch ("exponentiell") mit der Entfernung vom Loch ab.
Das ist die Abschirmwirkung des Faraday´schen Käfigs: das Feld wird durch das leitende Metall am Eindringen/Austreten gehindert.
Moin,
das Feld induziert einen Strom in das Käfiggitter. Deshalb ist es hinter dem Gitter Feldfrei!
Strom sucht sich oftmals den Weg des geringsten Widerstands. Ist das Verhältnis gut z.B. Metall zu Luft ist es zu fast 100% so. Ist das Verhältnis schlecht z.B. Luft zu Luft wirken verschiedene Effekte die man sieht, wenn es blitzt.
Grüße