07.03.2009, 11:24 AM
Eigentlich wollte ich gestern abend noch schreiben, dass alles noch viel einfacher ist. Dass die Kraft doch eigentlich konstant bleiben müsste, wenn ich die Platten auseinanderziehe. Dann hab ich aber das Kraft-Modell doch noch anständig ausgearbeitet... und jetzt kommen wirklich tolle Erkennntnisse!
In grün ist die Kondensatorspannung dargestellt und in rot die Kraft (= 630 uN), mit der sich die C-Platten anziehen. Zuerst lädt sich der 500p-Drehko gemütlich auf. Dann zieh ich ihn auf 250p auseinander. Wie erwartet, schnellt die Spannung auf die doppelte Ladespannung hoch. Die Diode verhindert das Abfließen der Ladung.
Anm: ich hab die simulierten Kräfte von Hand nachgerechnet. Sie stimmen!
Spannend ist aber, dass die Anziehungskraft der Platten konstant ist. Das muss ja auch so sein, weil sich Spannung und Plattenabstand verdoppeln, was sich wieder kürzt.
Damit unterscheiden sich die Anziehungskräfte zweier geladener Platten deutlich von den Anziehungskräften zweier Magnete. Bei den Magneten fällt die Kraft mit dem Quadrat der Entfernung. Bei Kondensatoren (mit konstanter Ladung) bleiben die Kräfte konstant - egal wie weit ich die Platten voneinander entferne.
Ich bin verblüfft! Ein derartiges konstantes Kraft-Verhalten ist extrem selten. Selbst die Gravitation ist nicht konstant sondern entfernungsabhängig. Typische sind ja eher Federeffekte, also Änderungen der Kraft in Abhängigkeit vom Abstand. Genaugenommen fällt mir keine Kraft in der Natur ein, die unabhängig von der Entfernung ist.
Es muss aber stimmen, denn ich erinnere einen uralten Physikversuch, in dem (polarisierte) Öltröpfchen zwischen zwei Kondensatorplatten schwebten. Es spielte keine Rolle, in welchem Abstand von den Platten. Sie schwebten überall gleich.
Perpetuum mobile war ja nichts. Aber eine "konstante-Kraft-Maschine" mit unendlicher Reichweite hätte ja auch nen gewissen Charme, oder?
In grün ist die Kondensatorspannung dargestellt und in rot die Kraft (= 630 uN), mit der sich die C-Platten anziehen. Zuerst lädt sich der 500p-Drehko gemütlich auf. Dann zieh ich ihn auf 250p auseinander. Wie erwartet, schnellt die Spannung auf die doppelte Ladespannung hoch. Die Diode verhindert das Abfließen der Ladung.
Anm: ich hab die simulierten Kräfte von Hand nachgerechnet. Sie stimmen!
Spannend ist aber, dass die Anziehungskraft der Platten konstant ist. Das muss ja auch so sein, weil sich Spannung und Plattenabstand verdoppeln, was sich wieder kürzt.
Damit unterscheiden sich die Anziehungskräfte zweier geladener Platten deutlich von den Anziehungskräften zweier Magnete. Bei den Magneten fällt die Kraft mit dem Quadrat der Entfernung. Bei Kondensatoren (mit konstanter Ladung) bleiben die Kräfte konstant - egal wie weit ich die Platten voneinander entferne.
Ich bin verblüfft! Ein derartiges konstantes Kraft-Verhalten ist extrem selten. Selbst die Gravitation ist nicht konstant sondern entfernungsabhängig. Typische sind ja eher Federeffekte, also Änderungen der Kraft in Abhängigkeit vom Abstand. Genaugenommen fällt mir keine Kraft in der Natur ein, die unabhängig von der Entfernung ist.
Es muss aber stimmen, denn ich erinnere einen uralten Physikversuch, in dem (polarisierte) Öltröpfchen zwischen zwei Kondensatorplatten schwebten. Es spielte keine Rolle, in welchem Abstand von den Platten. Sie schwebten überall gleich.
Perpetuum mobile war ja nichts. Aber eine "konstante-Kraft-Maschine" mit unendlicher Reichweite hätte ja auch nen gewissen Charme, oder?