Energie overdracht door elektrische stroom

[walter-]

het gaat wel alles zeggen van het vermogen of energie door die plaats gaat.

[Xilvo]

Neem een geladen plaatcondensator. Zet er een hoefijzermagneet omheen.
Is er een energiestroom?

[HansH]

De energie die je levert is niets anders dan het verplaatsen van lading door een elektrisch veld, dus over een potentiaal verschil. Het is dus niet de draad waar de energie geleverd wordt, maar het potentiaal verschil wat daarna overbrugd moet worden.

[Professor Puntje]

Neem een geladen plaatcondensator. Zet er een hoefijzermagneet omheen.
Is er een energiestroom?

Ja zeker! Die energiestroom moet er ook zijn omdat anders impuls behoud wordt geschonden.

[Xilvo]

Ja zeker! Die energiestroom moet er ook zijn omdat anders impuls behoud wordt geschonden.

De Poyntingvector beschrijft hier geen cirkel, zoals in een coax kabel.
Waar komt de energie vandaan, waar gaat die heen? Het elektrisch veld stopt buiten de condensator. De magneet kan heel groot zijn, of je gebruikt het aardmagnetisch veld.

[Professor Puntje]

Kan je een schetsje maken zodat ik kan zien hoe de energiestroom gaat lopen.

[Xilvo]

Ik zal eens kijken, misschien morgen. Tekenen en scannen is gedoe en ik ben nog steeds op zoek naar een goed tekenprogramma voor dit soort dingen.

Maar het idee is eenvoudig: Een condensator met een elektrisch veld tussen de platen, loodrecht daarop een magneetveld van een permanente magneet dat niet of nauwelijks buiten de condensatorplaten komt.
Dat aardveld is bij nader inzien niet zo'n goed idee omdat buiten de condensator de veldlijnen de andere kant op lopen.

[Professor Puntje]

Je moet natuurlijk wel uitkijken dat je geen onmogelijke elektrische en magnetische velden gaat veronderstellen want dan krijg je discontinuïteiten in de energiestroom...

[Xilvo]

Je moet natuurlijk wel uitkijken dat je geen onmogelijke elektrische en magnetische velden gaat veronderstellen want dan krijg je discontinuïteiten in de energiestroom...

Mijn gedachte is dat je juist met mogelijke elektrische en magnetische velden die discontinuïteiten kunt krijgen.
Maar ik weet niet zeker of dat mogelijk is.

[Professor Puntje]

https://www.semanticscholar.org/paper/H ... aff2bc8039

Fig. 2 ?

[Xilvo]

Ja, dat is het idee.

[Professor Puntje]

Zowel het elektrische als het magnetische veld zijn niet beperkt tot de ruimte tussen de condensatorplaten.

[Professor Puntje]

Even wat geprobeerd, maar het blijkt inderdaad heel lastig te tekenen hoe de elektrische en magnetische veldlijnen lopen in de ruimte buiten de condensator. Misschien weet een van onze computer experts daar raad mee?

[jkien]

Dichtbij de plaat staat het E-veld loodrecht op de plaat, dus dan zul je wel van die betekenisloze gesloten energiestroomlussen krijgen die je altijd hebt bij een Poyntingvectorveld. Dat is het soort rommel van een Poyntingvectorveld dat je mag negeren. [1]

poynting.png (4.68 KiB) 638 keer bekeken

[Professor Puntje]

Dank voor de link:

While the circulating energy flow may be counterintuitive, it is necessary to maintain conservation of angular momentum. Momentum density is proportional to energy flow density, so the circulating flow of energy contains an angular momentum.[16] This is the cause of the magnetic component of the Lorentz force which occurs when the capacitor is discharged. During discharge, the angular momentum contained in the energy flow is depleted as it is transferred to the charges of the discharge current crossing the magnetic field.

Dit illustreert fraai waarom die energiestromen essentieel zijn wil je recht doen aan het behoud van impulsmoment.