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RE: Versuch zur Ladungserzeugung. - Wolfgang - 21.08.2021
Moin Dieter,
ich war neugierig und habs schnell zusammengedengelt. Noch ohne lock-in, Instrumentenverstärker und all den kleinen Komplikationen. Ledidglich Cu-Stange, Lautsprecher, RK-Trafo, Tongenerator und Oszi dran. 5 mV hätte ich locker sehen müssen. Ist aber leider nichts zu sehen:
[attachment=211]
Also brauch ich mit anderen Prüflingen gar nicht erst anzufangen. Das Schütteln der Ladungsträger ist offensichtlich viel zu schwach, um messbare Magnetfelder auszusenden.
Wir sollten jetzt noch unbedingt die Formel durchrechnen, wenn Du sie repariert hast.
Viele Grüße
Wolfgang
RE: Versuch zur Ladungserzeugung. - Dieter Grosch - 22.08.2021
(21.08.2021, 20:51)Wolfgang schrieb: ich war neugierig und habs schnell zusammengedengelt. Noch ohne lock-in, Instrumentenverstärker und all den kleinen Komplikationen. Ledidglich Cu-Stange, Lautsprecher, RK-Trafo, Tongenerator und Oszi dran. 5 mV hätte ich locker sehen müssen. Ist aber leider nichts zu sehen:Die Formel die ich angeben kann hatte ich ja geschrieben. Es geht um Deine Geometrie zum Ringkern und Masse zu Abtsand
Also brauch ich mit anderen Prüflingen gar nicht erst anzufangen. Das Schütteln der Ladungsträger ist offensichtlich viel zu schwach, um messbare Magnetfelder auszusenden.
Wir sollten jetzt noch unbedingt die Formel durchrechnen, wenn Du sie repariert hast.
Ich glaube aus Deinem Bild entnehmen zu können, dass die Masse viel zu gering und der Abstand viel zu groß ist.
Das ist es was wir untersuchen müssen um eine brauchbare Formel zu erstellen.
Weiterhin müssen wir untersuchen bis zur höchsten Empfindlichkeit, Aaso bei 5 g Masse und Abstand zum RK von 2 mm bis zu einer Empfindlichkeit von < 50 nV.
RE: Versuch zur Ladungserzeugung. - Wolfgang - 22.08.2021
Moin Dieter,
ich versuch, mir schrittweise selbst das theoretische Rüstzeug zusammenzustellen.
Wir wissen ja schon ein wenig. Zum Beispiel durch den gestrigen Versuch, dass 100mA (bei 50Hz) im durchgesteckten Leiter stolze 100mV im Trafo induzieren können.
Daraus sollte sich m.E. alles berechnen lassen. Aber erstmal Kaffeemaschine anwerfen.
Ich denk mich mal rein und melde mich dann.
Viele Grüße
Wolfgang
RE: Versuch zur Ladungserzeugung. - Dieter Grosch - 22.08.2021
(22.08.2021, 05:03)Wolfgang schrieb: ich versuch, mir schrittweise selbst das theoretische Rüstzeug zusammenzustellen.Mein daraus lässt sich nichts berechnen weil wir das Geometrieverhalten unser Ladung in dem RK erst ermitteln müssen und das geht nur durch die Variation der Messbedingungen.
Wir wissen ja schon ein wenig. Zum Beispiel durch den gestrigen Versuch, dass 100mA (bei 50Hz) im durchgesteckten Leiter stolze 100mV im Trafo induzieren können.
Daraus sollte sich m.E. alles berechnen lassen. Aber erstmal Kaffeemaschine anwerfen.
Ich denk mich mal rein und melde mich dann.
Wir müssen so lange suchen bis sich ein Messwerte ergibt, dessen Abhängigkeit von der Geometrie wir dann bestimmen müssen.
RE: Versuch zur Ladungserzeugung. - Dieter Grosch - 22.08.2021
Machen wir mal eine Rechnung auf. Dein Experiment zeigt bei 100 mA einen Ausschlag von 100 mV, also ist Deie Ladung bei 50 Hz = 2 mC.
Nun ergibt aber eine Kupfer-Massen von 5 g bei einer Lausprcherauslenkung von 2 mm bei 50 Hz eine Geschwindigkeit von 0,1 m/s, was dann, wenn man für r statt dem Erdradius den zum RK einsetzt, also 1 cm, dann erhält man eine Ladung von 8*10^-9 C also nach Umrechnung eine Spannung von 3,5 µV.
RE: Versuch zur Ladungserzeugung. - Wolfgang - 22.08.2021
Hallo Dieter,
es gilt "m a = e U / l" bzw. umgestellt
U = m a l / e
m = 9.1 E-31 kg (Masse eines Elektrons)
a = 0,01 m / (0,01 s)² (Hub des Stabes durch Zeitquadrat bei 50 Hz - da steckt also unsere Beschleunigung)
l = 0.2 m (Länge des Stabes)
e = 1.6 E-19 As (Ladung eines Elektrons)
U = [kg m² / (A s³)] = 0.1 Nanovolt
Der Leiter ist beim Schütteln also eine 0.1 nV Wechselspannungsquelle. Damit auch ein Strom durch den Trafo fließt, hab ich den Stromkreis mit einer 0.1-Ohm-Klemme geschlossen
[attachment=212]
Nun fließt ein Strom in der Kupferstange von
I = 0.1 nV / 0.1 Ohm = 1 nA.
Aus den Vorversuchen wissen wir, dass der Trafo 100 mV abgibt, wenn in ihm ein mit 100 mA durchflossener Leiter angebracht ist. Bei 1 nA dürfen wir also nur 1 nV erwarten.
Ich habe also einen Instrumentenverstärker (V=20) genutzt und erziele damit eine Nachweisgrenze von 25 uV bei 50 Hz
[attachment=213].
Wie rechnerisch erwartet, sehe ich nichts.
Viele Grüße
Wolfgang
RE: Versuch zur Ladungserzeugung. - Dieter Grosch - 22.08.2021
(22.08.2021, 09:53)Wolfgang schrieb: es gilt "m a = e U / l" bzw. umgestellt[quote pid="2072" dateline="1629618827"]
U = m a l / e
m = 9.1 E-31 kg (Masse eines Elektrons)
a = 0,01 m / (0,01 s)² (Hub des Stabes durch Zeitquadrat bei 50 Hz - da steckt also unsere Beschleunigung)
l = 0.2 m (Länge des Stabes)
e = 1.6 E-19 As (Ladung eines Elektrons)
U = [kg m² / (A s³)] = 0.1 Nanovolt
Was soll diese Rechnung ? Hat nichts mit unserem Beispiel zu tun.
Du hast mit dem RK bei 100 mA durch den Draht 100 mV gemessen, Also ist die Übersetzung
I : U = 1 : 1
Nun errechnen wir den scheinbaren Strom den ein bewegter Stab liefert wenn sich seine Ladung ändert. für das maxmale Q gilt:
Q = sqrt*m*v^2*r*4*pi*eps_0)
Darin ist
m = die Masse innerhalb des RK = 5 g
v = Die Bewegung der Masse durch den Lautsprecher 2 mm bei 50 Hz, also 2*10^-3*50 = 0,1 m/s
r = der Abstand zum RK = 0,02 m
Dann ergibt sich ein Q von 10 nC
Die maximal der Lautsprecher erzeugt. Dann ergibt sich nach obigen Versuch die Spannung am RK von 10 n V.
[/quote]
RE: Versuch zur Ladungserzeugung. - Wolfgang - 22.08.2021
Hallo Dieter,
natürlich hat Tolman direkt was mit meinem Aufbau zu tun!
Zitat:Du hast mit dem RK bei 100 mA durch den Draht 100 mV gemessen, Also ist die Übersetzung
I : U = 1 : 1
Und ich schrieb doch völlig korrekt:
Zitat:Aus den Vorversuchen wissen wir, dass der Trafo 100 mV abgibt, wenn in ihm ein mit 100 mA durchflossener Leiter angebracht ist. Bei 1 nA dürfen wir also nur 1 nV erwarten.
Deine weitere Rumrechnerei kann ichnicht nachvollziehen. Letzlich ist es auch schnuppe.
Wechselspannungen im Nanovolbereich können wir mit unseren Mitteln nicht messen. Und diese Navolt bekommen wir nur im Idealfall eines Kupferstabes (dessen Masse oder Dichte in meinem Aufbau übrigens keine Rolle spielt). Wichtig ist nur, dass mein rotes Kabel nicht mitschwingt, sondern schön schwabbelt, denn sonst würden sich die Spannungen kompensieren und es kann von daher kein Strom fließen.
Anywaay....
Nanovolt bei 50Hz sind für uns unmessbar. Da beißt die Maus keinen Faden ab.
Viele Grüße
Wolfgang
RE: Versuch zur Ladungserzeugung. - Dieter Grosch - 22.08.2021
(22.08.2021, 10:56)Wolfgang schrieb: Nanovolt bei 50Hz sind für uns unmessbar. Da beißt die Maus keinen Faden ab.
Ich habe das aber in meinem Experiment vom Poster von Jena versucht und gute Ergebnisse erzielt, die auch zuordenbar waren. Denn mein "Agiilent" misst für 1 digit = 1 µV, das sind eben 1 nV bei 10^3 facher Verstärkung.
Ich konnte das statistisch eben separieren,
Was beschimpfst Du mich? Wegen Deiner Aussagen fehlen also solche Daten in der Literatur. also sind meine Aussagen absolutes Neuland in der Wissenschaft.
Und Schnuppe sind meine Rechnungen nicht, denn darum geht es bei meiner Theorie.
RE: Versuch zur Ladungserzeugung. - Wolfgang - 22.08.2021
Hallo Dieter,
Zitat:Was beschimpfst Du mich?
wo und wann hab ich Dich beschimpft ?????
Mit unseren Mitteln können wir keine wenigen Nanovolt messen. Allein durch Anwendung eines Agilent Multimeters kannst Du auch kein absolutes Neuland in der Wissenschaft beschreiten.
Meine Aussagen beeinflussen auch nicht die Literatur. Ich werde regelmäßig nicht gefragt, wenn jemand was publiziert.
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Wenn Dein Agilent Nanovolt anzeigt, heißt das noch lange nicht, dass da auch Nanovolt zu messen sind. Schon die Rausschspannungen der Zuleitungen zum Messgerät liegen vielfach höher., denn bei Raumtemperatur zappeln vielfach mehr Elektronen hin und her, als man durch das bisschen mechanisches Rumgeschüttele erreichen könnte.
Bei tiefgekühlten Gerätschaften und besserem Labor-Equipment mag das aber vielleicht klappen. Das haben wir aber nicht. Und deswegen haut das alles so simpel nicht hin.
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Nun kannst Du Dich wutschnaubend in die Schmollecke zurückziehen oder Dich auf den Hosenboden setzen und mit mir gemeinsam verbesserte Experimente ausdenken.
Ich kann zum Beispiel mein Experiment ganz simpel dadurch verbessern, dass ich ein ganzes Bündel von Stangen vibrieren lasse und die einzelnen Stangen elektrisch in Reihe schalte.
Und wenn wir weiter nachdenken, werden uns auch weitere Ideen kommen. Aber wenn Du rumzickst, kommen wir kein Stück weiter.
Viele Grüße
Wolfgang