Die Verirrungen des Herrn Thim aus Linz

[Karl]

[patentpruefer]

Hallo Karl!

[Karl]

Hier eine neue Zeichnung, damit es auch Prof. em. Hartwig Thim versteht:


_________________
„Wo ist meine kleine gelbe Chinalackdose?“ Der ganz normale Wahnsinn

[patentpruefer]

Hallo Karl,

kleine Ergänzung: der magn. Fluss ist kein Vektor sondern ein Skalar, nämlich das Skalarprodukt aus B-Feld und dem Normalenvektor des Flächenelements.

Tatsächlich hat aber die Änderung des Flusses durch die beiden Leiterschleifen ein entgegengesetztes Vorzeichen, da die Änderung des Flächenelementes einmal positiv das andere Mal negativ ist.

viele Grüsse
PP

[Thim]

Ihr habt alle miteinander den Faraday Unipolar Generator gar nicht verstanden, bei dem ein Permanentmagnet in Form einer Scheibe mitrotiert. Wo ist in Karl's Zeichnung denn dieses konstante Magnetfeld? Das habt Ihr nicht benützt! Das fehlt doch bei Euch.

Also doch, wie ich schon einmal sagte: es ist reine Zeitverschwendung, mit diesen AC-Leuten zu diskutieren. Die Linzer Elektrotechniker wissen es besser, warum das Induktionsgesetz U = -d(phi)/dt in diesem Fall nicht
funktioniert, sondern nur die Lorentz-Kraft bzw. die zweite Maxwell-Gleichung in integraler Form.

Jetzt wird mir klar, dass Ihr die noch kompliziertere Relativitätstheorie gar nicht verstehen könnt. Mein 33GHz-Experiment auch nicht. Ja,
IEEE sucht sich seine Mitglieder aus!

Euer Elektrotechniker Hartwig Thim

[patentpruefer]

Sehr geehrter Herr Thim,

[Karl]

[Orbit]

[El Cattivo]

Hallo Karl

Deine Richtigstellung passt hinten und vorne nicht. Du sagst: Der Zählpfeil B*A_1 zeigt in die Zeichenebenen, weil die Fläche kleiner wird. Das ist so gleich doppelt falsch. Zunächst einmal ist der Fluss ein Skalar, wie PP schon richtig sagt.

Wo hier ein Vektor auftaucht ist der der Flächennormale ( Fluss = Integral über B dA). Wie herum dieser gesetzt wird hat nichts damit zu tun, ob die Fläche nun kleiner oder größer wird. Tatsächlich gibt es erstmal genau zwei Möglichkeiten die Richtung der Flächennormalen anzusetzen. Beide sind legitiem, sofern die Konvention beachtet wird, unter der das Induktionsgesetz formuliert ist. Der Flächenvektor muss rechtswendig zum Umlauf des Konturintegrals E ds angesetzt werden.

Es ist legitiem den Flächenvektor zu drehen, damit jedoch eine rechtswendige Zuordnung bestehen bleibt, musst du jedoch auch deinen EMK-Umlauf genau anders herum ansetzen. Sonst ist er linkswendig zugeordnet.

Das ist im übrigen auch der Fehler von Thim.

mfg

Edit: Auch die Ableitung des Flusses nach der Zeit hat keine Richtung.

[Thim]

Patentpruefer, El Cativo und andere,

ich entschuldige mich bei Euch, Ihr beide seid nicht gemeint gewesen, sondern nur Karl, der meine Skizze nicht richtig und zwar so wie in meinem Word.doc. beschrieben eingegeben hat.

Ja, ich habe deshalb noch einmal geschrieben, weil ich das versprochen hatte. Hier versagt tatsächlich U = -d(phi)/dt, man darf also das Faraday Induktionsgesetz nicht überall anwenden, da es fallweise zu wider-sprüchlichen Aussagen führen kann. Mit der Lorentz-Kraft kriegt man ein richtiges Ergebnis heraus.

Wenn im Internet irgendwo über mich geschrieben wird, schickt mir Google eine Meldung. Es ist sagenhaft, was da alles über mich geschrieben wird. Jetzt habe ich halt einmal darauf reagiert, aber dabei wird viel Zeit vernichtet. Das Problem unserer IT-Gesellschaft. Die Informationsflut ist ernorm, viele Jugendliche haben Probleme damit.

Mit freundlichen Gruessen, bes. an PP und El Cativo, Euer
Hartwig Thim

PS: Kartl, bitte Elektrotechnik nachlernen

[El Cattivo]

Hallo Karl

Mir ist noch was aufgefallen. Warum steht beim roten Umlauf 'EMK-Umlauf' dran? Das ist auch irgendwie krude. Ob Erzeuger oder Verbraucherzählpfeilsystem ist beim Zählpfeil der Spannung über das Voltmeter anzugeben - der hier vollständig fehlt. Der rote Umlauf hätte ich im ersten Moment als Integrationsweg des Konturintegrals interpretiert, nicht als Spannung. Spannung ist das Ergebniss eines Wegintegrals über ein E-Feld, nicht der Integrationsweg selbst.

Mal schauen, heut Abend werde ich noch mal eine ausführliche Rechnung mit Skizze reinstellen.

mfg

[Karl]

[El Cattivo]

[zeitgenosse]

[El Cattivo]

Hallo
Wie angekündigt, nun der Ganze Spaß noch mal vollständig und gaaanz ausführlich. Ich beginne mal mit einem Bild vom ersten Fall.



Das Faradaysche Induktionsgesetz lautet:
$\oint _{\partial A} \vec{E} \, d\vec{s} = - \frac{\partial}{\partial t} \int _{A} \vec{B} \, d\vec{A}$
Zunächst haben wir das Feld, das ist gegeben durch. $ \vec{B} =\vec{e}_z B_0 $
Nun legen ich die Flächennormale willkürlich fest, sie soll in die Zeichnungsebene hinein zeigen. Dann erhalten wir für die linke Seite:
$ - \frac{\partial}{\partial t} \int _{0}^{ \omega t} \int _{r_1}^{ r_2} \vec{e}_z B_0 \, \vec{e}_z \rho d \rho d \varphi = - \frac{1}{2} B_0 \omega \left( r_2^2- r_1^2 \right) $

So, nun kommen ich zur linken Seite des Induktionsgesetz. Das Ringintegral über das E-Feld. Das können wir in zwei Richtungen laufen lassen. Mit oder gegen den Uhrzeigersinn. Im Faradayschen Gesetz hat man sich darauf geeinigt, das die Flächennormale immer rechtswendig dem Umlauf des Weges im Ringintegral zugeordnet ist und das ist der springende Punkt bei der ganzen Angelegenheit. Da ich das Flächennormal schon eine Richtung gegeben habe (Es gibt ja zwei mögliche Richtungen), bin ich nun gezwungen das Ringintegral gegen den Uhrzeigersinn laufen zu lassen. Dies Konvention kann man sich über eine Art rechte Daumenregel recht einfach merken. Zur Gedankenstütze habe ich son Daumen mal in die Zeichnung rein gemacht. Nun spalten ich das Ringintegral in zwei Teilintegrale auf. Einmal über den Leiterschleife und einmal über die hochohmigen Klemmen:
$\oint _{\partial A} \vec{E} \, d\vec{s} = \int _{Leiterschleife } \vec{E} \, d\vec{s} + \int _{Klemmen} \vec{E} \, d\vec{s} $

In guter Näherung sei der Leiter perfekt leitend, dann können wir den Part über dem Leiter 0 setzen. Die Spannung über einen perfekten Leiter ist ja bekanntlich null. Über bleibt das Integral über die Klemmen. Das ist nun praktischer weise genau die gesuchte Spannung. Ich erhalte:
$U_{12}= - \frac{1}{2} B_0 \omega \left( r_2^2- r_1^2 \right) $

Der zweite Fall:



Ich gehe vor wie eben und setze einfach mal, lasse das Flächennormal wieder in die Zeichenebene hinein zeigen. Der Rest ist wie eben, nur die Integralgrenzen sind anders. Die Fläche nimmt ja in dem Fall ab und nicht zu. Das habe ich berücksichtigt in dem ich einfach vor das ωt noch mit (-1) multipliziert habe. Ansonsten ist alles analog, man erhält das gleiche wie eben nur Vorzeichenverehrt.
$ - \frac{\partial}{\partial t} \int _{0}^{ - \omega t} \int _{r_1}^{ r_2} \vec{e}_z B_0 \, \vec{e}_z \rho d \rho d \varphi = \frac{1}{2} B_0 \omega \left( r_2^2- r_1^2) \right) $

Beim Ringintegral ist wieder der Umlauf zu beachten. Damit der Flächenvektor rechtswendig zugeordnet bleibt müssen ich die Kontur des auch wieder entgegen den Uhrzeigersinn laufen lassen. Man beachte den eingezeichneten Daumen. Ansonsten ist alles analog. Aber einen Unterschied gibt es: Unsere Integrationsweg verläuft bei der Luftstrecken der Klemmen genau anders herum. Also von (2) nach (1) und ich erhalte die Spannung U_21. Ich erhalte:
$U_{21}= \frac{1}{2} B_0 \omega \left( r_2^2- r_1^2 \right) $
U_21 ist also genau vorzeichenverkehrt zu U12, da aber der Zählpfeil genau anders herum ist passt wieder alles zusammen.

Wo war der Fehler bei Thim? Naja, er hat den Fluss einfach so ohne nachzudenken hingeschrieben. Ohne zu beachten, das es genau zwei mögliche magnetische Flüsse gibt, die sich im Vorzeichen Unterscheiden. Je nach dem, wie rum man die Flächennormale wählt und jede Fläche hat im 3D Raum genau zwei Stück. Das Induktionsgesetz schreibt jedoch vor, welche man nehmen muss, sofern man die Kontur des Ringintegrals schon festgelegt hat. Oder aber anders herum, man legt erst die Flächennormale fest und dann die Kontur gemäß der Vorschrift wählen. Letzteres habe ich mal gemacht, wegen Karls Zeichung/Begründung. Thim hat das überhaupt nicht beachtet.

Einfach wäre es auch, sich die Geschichte auch mit der Lenzschen Regel überlegen.

Das Spielchen mit dem Vorzeichen nimmt aber noch kein Ende: Welches Zählpfeilsystem habe ich eigentlich für die Spannung in der Rechnung verwendet?

mfg