Schatzsucher.de - Einzelnen Beitrag anzeigen

_markus · 08.02.2004, 19:04

Hallo,

hier werden ja ziemlich viele Begriffe durcheinander geworfen. Ich habe es mir jetzt nicht angetan, jeden Beitrag zu lesen. Es wäre gut wenn sich einige mal informieren würden, bevor sie sich hier blamieren.

Also ganz einfach und etwas unpräzise ausgedrückt mal zum Skin-Effekt:
Mit steigender Frequenz findet der Stromfluß im zunehmenden Maße immer weniger in der Mitte des stomdurchflossenen Leiters statt. Die Stromdichte verringert sich im Zentrum also. Dies nennt man Skineffekt. Dieser Effekt tritt natürlich schon bei den kleinsten Frequenzen auf. Man kann auch sagen, der effektive Querschnitt des stromdurchflossenen Leiters wird mit zunehmender Frequenz kleiner und deshalb wird der Anteil des ohmschen Widerstandes mit zunehmender Frequenz größer. Es hängt von der Anwendung ab, ab welcher Frequenz dieser Effekt beachtet werden muß. In der HF-Technik werden Leiterbahnen und Drähte deshalb versilbert wenn die Anwendung das erfordert. Silber hat einen kleineren Widerstand als Kupfer. Im Kurzwellenbereich verwendet man, je nach Anwendung, HF-Litze. Dies sind einzelnen gegeneinander isolierte Drahte. Somit kann man den Skin-Effekt vermindern. Bei höheren Frequenzen haben diese HF-Litze andere Nachteile, da gibts dann Probleme mit der Kapazität zwischen den einzelnen Drähten.
Der Skin Effekt hat zunächst nichts damit zu tun, wie Strom auf die menschliche Haut wirkt. Es ist halt so daß Hochfrequenz aufgrund des Skineffektes weniger Tief in den Körper (stromdurchflossener Leiter) eindringt als z.B. Gleichstrom.
Hier noch mal eine grafische Anschauung:
Skin-Effekt
Die Wirkung des Stromes auf den Menschen hängt unter anderem von der Eindrigtiefe ab. Diese hängt unter anderem von der Frequenz ab. Das (der Skineffekt) ist aber nicht der einzige Effekt. Die Wirkung des Stromes auf die Zellen und die chemischen Aläufe darin ist auch frequenzabhängig, hat aber mit Skin-Effekt nichts zu tun.
Die Eindringtiefe hängt zusätzlich (zu der Frequenz) auch noch von dem Material ab, in das Strom eindringt.

Man unterscheidet grundsätzlich 2 Wirkungen von elektromagnetischen Wellen auf den biologischen Organismus:
1. Die Thermische Wirkung
Dies ist sehr gut erforscht und läßt sich auch zuverlässig berechnen/simulieren
2. athermische Wirkungen
Diese Wirkungen sind nicht so gut erforscht aber nachgewiesen. In Fällen, wo eine Wirkung nachgewiesen ist, ist jedoch nicht automatisch nachgewiesen, ob diese Wirkung auch schädlich ist. Es gibt sie jedoch, die Fälle von schädlichen Wirkungen.
Leider gibt es viele Scharlatane, die auch in Fällen wo keine Wirkung nachweisbar ist, behaupten, es wäre eine schädliche Wirkung vorhanden. Dies verunsichert natürlich den Laien.

Zum Koaxialkabel und Hohlleitern (alles nur sehr vereinfacht und deshalb unpräzise ausgedrückt):
Die Wellenlänge der HF-Welle muß um ein vielfaches größer sein, als der Durchmesser des Koaxialkabels, (weil sonst die Wellenausbreitung so ähnlich verlaufen würde wie in einem Hohlleiter und das Dielektrikum eine starke Dämpfung verursachen würde, von der Problemen der Anpassung ganz zu schweigen). Deshalb sind Koaxialkabel für hohe Frequenzen sehr dünn. Man kann aber ein Kabel nicht einfach dünner machen weil somit der Wellenwiderstand (das hat nichts mit ohmschen Verlusten zu tun) geändert wird. Um dem entgegenzuwirken, muß man ein geeignetes Dielektrikum (das ist die Isolation zwischen Innen- und Außenleiter) verwenden. Somit kann man dünne Koaxialkabel herstellen, die den selben Wellenwiderstand (man nimmt da 50Ohm, das ist Standard) haben als die dicken Kabel. Nun verursacht das Dielektrikum Verluste. Am besten ist ein Dielektrikum aus Vakuum oder Luft. Die Kabel hierzu sind jedoch dick (ein paar Zentimeter, abhängig von der Dicke des Innenleiters, ich müsste nachrechnen) also nicht für sehr hohe Frequenzen geeignet. Da also dicke Kabel bei hohen Frequenzen ungeeignet sind und dünne eine zu hohe Dämpfunf aufgrund des Dielektrikums haben, verwendet man Hohlleiter. Bei einem Hohlleiter wandert die Welle im innerern des Hohlleiters und nicht auf der Oberfläche, wie man aufgrund des Skineffektes vermuten könnte. Vielleicht sucht ihr mal mit google nach Hohhlleiter und Wellenausbreitung.

Die ganze Thematik ist ziemlich kompliziert und ist dem Laien ohne Hintergrundwissen nicht in einer Stunde beizubringen. Selbst viele Studenten sind an diesen Dingen gescheitert. Als Student muß man sich da mit komplizierter Mathematik abmühen. Mit populärwissenschaftlichen Halbwahrheiten kommt hier niemand weiter.
Die richtigen Leute für weitere Fragen zu diesem Thema (Skineffekt, Teslaexperimente,...) findet man nicht in diesem Forum, sondern im Usenet in der Newsgroup de.sci.physik
Wer keinen Newszugang hat, kann das auch mit google machen.
(Im Übrigen ist das Usenet wesentlich komfortabler und flexibler zu nutzen als ein Webforum und vorallem findet man alles besser. Bei den Hobbysondlern hat sich da was entwickelt, wie es eigentlich nicht sein sollte: Fast jeder macht ein eigenes Webforum auf und es ist reiner Zufall, wenn man das dann findet. Dann muß man sich die Infos aus vielen Webforen zusammensuchen. Aber das ist ein anderes Thema.)

Hier ein Link für die Bastler unter uns:
Für Bastler

viele Grüße

08.02.2004, 19:04	#39
_markus Anwärter Registriert seit: Jan 2004 Ort: Hessen Detektor: leider noch keinen, finanzielle Gründe Beiträge: 18	skin Effekt und so Hallo, hier werden ja ziemlich viele Begriffe durcheinander geworfen. Ich habe es mir jetzt nicht angetan, jeden Beitrag zu lesen. Es wäre gut wenn sich einige mal informieren würden, bevor sie sich hier blamieren. Also ganz einfach und etwas unpräzise ausgedrückt mal zum Skin-Effekt: Mit steigender Frequenz findet der Stromfluß im zunehmenden Maße immer weniger in der Mitte des stomdurchflossenen Leiters statt. Die Stromdichte verringert sich im Zentrum also. Dies nennt man Skineffekt. Dieser Effekt tritt natürlich schon bei den kleinsten Frequenzen auf. Man kann auch sagen, der effektive Querschnitt des stromdurchflossenen Leiters wird mit zunehmender Frequenz kleiner und deshalb wird der Anteil des ohmschen Widerstandes mit zunehmender Frequenz größer. Es hängt von der Anwendung ab, ab welcher Frequenz dieser Effekt beachtet werden muß. In der HF-Technik werden Leiterbahnen und Drähte deshalb versilbert wenn die Anwendung das erfordert. Silber hat einen kleineren Widerstand als Kupfer. Im Kurzwellenbereich verwendet man, je nach Anwendung, HF-Litze. Dies sind einzelnen gegeneinander isolierte Drahte. Somit kann man den Skin-Effekt vermindern. Bei höheren Frequenzen haben diese HF-Litze andere Nachteile, da gibts dann Probleme mit der Kapazität zwischen den einzelnen Drähten. Der Skin Effekt hat zunächst nichts damit zu tun, wie Strom auf die menschliche Haut wirkt. Es ist halt so daß Hochfrequenz aufgrund des Skineffektes weniger Tief in den Körper (stromdurchflossener Leiter) eindringt als z.B. Gleichstrom. Hier noch mal eine grafische Anschauung: Skin-Effekt Die Wirkung des Stromes auf den Menschen hängt unter anderem von der Eindrigtiefe ab. Diese hängt unter anderem von der Frequenz ab. Das (der Skineffekt) ist aber nicht der einzige Effekt. Die Wirkung des Stromes auf die Zellen und die chemischen Aläufe darin ist auch frequenzabhängig, hat aber mit Skin-Effekt nichts zu tun. Die Eindringtiefe hängt zusätzlich (zu der Frequenz) auch noch von dem Material ab, in das Strom eindringt. Man unterscheidet grundsätzlich 2 Wirkungen von elektromagnetischen Wellen auf den biologischen Organismus: 1. Die Thermische Wirkung Dies ist sehr gut erforscht und läßt sich auch zuverlässig berechnen/simulieren 2. athermische Wirkungen Diese Wirkungen sind nicht so gut erforscht aber nachgewiesen. In Fällen, wo eine Wirkung nachgewiesen ist, ist jedoch nicht automatisch nachgewiesen, ob diese Wirkung auch schädlich ist. Es gibt sie jedoch, die Fälle von schädlichen Wirkungen. Leider gibt es viele Scharlatane, die auch in Fällen wo keine Wirkung nachweisbar ist, behaupten, es wäre eine schädliche Wirkung vorhanden. Dies verunsichert natürlich den Laien. Zum Koaxialkabel und Hohlleitern (alles nur sehr vereinfacht und deshalb unpräzise ausgedrückt): Die Wellenlänge der HF-Welle muß um ein vielfaches größer sein, als der Durchmesser des Koaxialkabels, (weil sonst die Wellenausbreitung so ähnlich verlaufen würde wie in einem Hohlleiter und das Dielektrikum eine starke Dämpfung verursachen würde, von der Problemen der Anpassung ganz zu schweigen). Deshalb sind Koaxialkabel für hohe Frequenzen sehr dünn. Man kann aber ein Kabel nicht einfach dünner machen weil somit der Wellenwiderstand (das hat nichts mit ohmschen Verlusten zu tun) geändert wird. Um dem entgegenzuwirken, muß man ein geeignetes Dielektrikum (das ist die Isolation zwischen Innen- und Außenleiter) verwenden. Somit kann man dünne Koaxialkabel herstellen, die den selben Wellenwiderstand (man nimmt da 50Ohm, das ist Standard) haben als die dicken Kabel. Nun verursacht das Dielektrikum Verluste. Am besten ist ein Dielektrikum aus Vakuum oder Luft. Die Kabel hierzu sind jedoch dick (ein paar Zentimeter, abhängig von der Dicke des Innenleiters, ich müsste nachrechnen) also nicht für sehr hohe Frequenzen geeignet. Da also dicke Kabel bei hohen Frequenzen ungeeignet sind und dünne eine zu hohe Dämpfunf aufgrund des Dielektrikums haben, verwendet man Hohlleiter. Bei einem Hohlleiter wandert die Welle im innerern des Hohlleiters und nicht auf der Oberfläche, wie man aufgrund des Skineffektes vermuten könnte. Vielleicht sucht ihr mal mit google nach Hohhlleiter und Wellenausbreitung. Die ganze Thematik ist ziemlich kompliziert und ist dem Laien ohne Hintergrundwissen nicht in einer Stunde beizubringen. Selbst viele Studenten sind an diesen Dingen gescheitert. Als Student muß man sich da mit komplizierter Mathematik abmühen. Mit populärwissenschaftlichen Halbwahrheiten kommt hier niemand weiter. Die richtigen Leute für weitere Fragen zu diesem Thema (Skineffekt, Teslaexperimente,...) findet man nicht in diesem Forum, sondern im Usenet in der Newsgroup de.sci.physik Wer keinen Newszugang hat, kann das auch mit google machen. (Im Übrigen ist das Usenet wesentlich komfortabler und flexibler zu nutzen als ein Webforum und vorallem findet man alles besser. Bei den Hobbysondlern hat sich da was entwickelt, wie es eigentlich nicht sein sollte: Fast jeder macht ein eigenes Webforum auf und es ist reiner Zufall, wenn man das dann findet. Dann muß man sich die Infos aus vielen Webforen zusammensuchen. Aber das ist ein anderes Thema.) Hier ein Link für die Bastler unter uns: Für Bastler viele Grüße Geändert von _markus (08.02.2004 um 19:47 Uhr).