Die Messung der Richtung bei Impulsströmen

Die Messung der Richtung
bei Impulsströmen
Dr. Holger Hauptmann
Europa-Gymnasium Wörth
Richtungsmessung bei Impulsströmen
1
Richtung und Vorzeichen von Strömen
Impuls
elektrische Ladung
r
p
Vektor
Q
Skalar
Stromdichte:
t
j pr
Tensor
r
jQ
Vektor
Stromstärke:
r
t r
F = ∫ j pr dA Vektor
A
r r
I = ∫ jQ dA Skalar
A
Im Vergleich: mathematisch analog, aber komplizierter
Richtungsmessung bei Impulsströmen
2
1
Elektrische Ströme
I=2A
Welche Richtung hat der elektrische Strom im Kabel?
Elektrische Stromrichtung ist Richtung des Stromdichtevektors.
r r
I = ∫ j dA
Elektrische Stromstärke ist ein Skalar.
Welches Vorzeichen hat die elektrische Stromstärke?
r
j
r
dA
I>0
r
dA
I<0
Je nach Orientierung
der Fläche!
Amperemeter: Orientierung der Fläche durch Anschlussbuchsen
festgelegt, umpolen vertauscht das Vorzeichen von I
Richtungsmessung bei Impulsströmen
3
Impulsströme
Welche Richtung hat die Kraft im Seil?
r
t r
F = ∫ j pr dA
A
Der Wert der Impulsstromstärke/Kraft bezieht sich auf eine Fläche.
Die Richtung von F ist abhängig von der Orientierung der Fläche.
Richtungsmessung bei Impulsströmen
4
2
Ein Messgerät für Impulsströme
Zeiger
blauer Anschluss 1
blauer Anschluss 2
Feder
roter Anschluss 1
roter Anschluss 2
Richtungsmessung bei Impulsströmen
5
Die Anschlüsse des Messgerätes
F
F
F
F
Die Anschlüsse einer Farbe sind äquivalent.
Richtungsmessung bei Impulsströmen
6
3
Verhalten bei Umkehrung der Stromrichtung
Druckspannung
F
F
Zugspannung
F
F
Das Gerät zeigt die Stromrichtung an.
Richtungsmessung bei Impulsströmen
7
Verhalten beim Umpolen
Druckspannung
F
F
Druckspannung
F
F
Richtungsumkehr beim Umpolen (d. h. blau und rot vertauschen)
Richtungsmessung bei Impulsströmen
8
4

Download Report