Frage zur Induktion / Freie Energie

Hallo,

ich gebe ja zu, dass ich den Begriff freie Energie unter Umständen auch hätte weglassen können, aber eine einfache Frage zur Induktion hätte ja keine hinter'm Ofen hervorgelockt ;-), wobei allerdings der folgende Sachverhalt gerne von Freie Energie Anhängern genutzt wird:

Ich habe eine Spule oder einen Leiter. Fließt darin ein Wechselstrom, so bildet sich ein elektromagnetisches Wechselfeld aus. Jetzt stelle ich in einiger Entfernung eine weitere Spule oder einen Leiter auf, ich habe jetzt einen Transformator. Schließe ich in der zweiten Spule einen Stromkreis, fließt ein Strom und somit bildet sich ein elektromagnetisches Wechselfeld, welches eine Gegeninduktion zum Feld in der Primärspule aufbaut, denn nur so (tatsächlich nur so?) erhöht sich der Stromfluß in der Primärspule (Stichwort Energieerhaltung).

Jetzt zur eigentlichen Frage: Das elektromagnetische Wechselfeld benötigt Zeit (300 000 km/s)um von einer Spule zur anderen zu gelangen. Hier rückt nun der "Freie-Energie-Spezi" auf den Plan. Ich kann angeblich in dieser Zeitspanne aus der Sekundärspule Energie entnehmen, ohne dass sie mit der Primärspule wechselwirken kann, um dort die eigentliche Energieentnahme zu initiieren. Das ist natürlich Raumenergie (was sonst ;-) ). Ich mag das selbstverständlich nicht glauben, weiß allerdings auch nicht, welcher physikalische Zusammenhang hier außer Acht gelassen wurde. Vielleicht hat einer von Euch den richtigen Hinweis für mich?

Vielen Dank
Andreas

@Weide
Also nur mal rein theoretisch... wenn die Primärspule mit kurzen Impulsen betrieben wird, und ein Impuls kürzer dauert als das Feld benötigt um zur Sekundärspule zu kommen ?

Hm vielleicht...

@Weide

Weide schrieb:Hier rückt nun der "Freie-Energie-Spezi" auf den Plan. Ich kann angeblich in dieser Zeitspanne aus der Sekundärspule Energie entnehmen, ohne dass sie mit der Primärspule wechselwirken kann, um dort die eigentliche Energieentnahme zu initiieren.

Wie viele funktionierende Apparaturen haben die Spezis denn vorzuweisen?
Man kann ja nicht mehr Energie herausnehmen als man hineinsteckt, wo ist denn da der Sinn?

@Alek-Sandr
genau - hiermit rechnen die Freie-Energie "Spezialisten" bzw. oft mit Magnetfeldern von Dauermagneten.

die Induktionsgesetze ergeben sich aus den maxwell'schen Gleichungen. Die maxwell'schen Gleichungen berücksichtigen die Lichtgeschwindigkeit - die Induktionsgesetze offensichtlich nicht. Hier wurde, wie so oft, vereinfacht, was ja für den üblichen Gebrauch reicht. Ich werde mir für eine Antwort wohl oder übel die maxwellsch'en Gesetze und Gleichungen reinziehen müssen und versuchen, in den daraus abgeleiteten Indukionsgesetzen die Vereinfachungen zu finden.

Das wäre eine schöne Aufgabe, die Physik mal wieder aufzufrischen. Wird auch Zeit, nachdem ich in einem anderen Thread offenbar das 3. newtonsche Axiom nicht verstehe ;-)

@emanon
also ich habe noch keine funktionierende gesehen ;-)

der "Freie-Energie-Gläubige" geht z.B. von einer Kraft aus, die zwischen zwei Magneten wirkt. Bis hierhin ist ja alles ok. Jetzt entfernt sich ein Magnet von anderen, die Kraft lässt nach, aber durch die endliche Ausbreitungsgeschwindigkeit des Feldes "sehen" die Magneten noch die ursprüngliche Kraft. Gehen wir mal von der abstoßenden Kraft zweier Magnete aus: Ich benötige eine gewisse Kraft um sie auf geringem Abstand zu halten. Jetzt verringere ich ruckartig den Abstand. Durch die verzögerte Wechselwirkung des Feldes benötigt man (also der Freie Energie Gläubige ;-) ) nun für einen Augenblick weniger Kraft als es die Feldstärke eigentlich "vorschreibt". Diese kurze Zeitspanne kann durch entsprechende mechanische Maßnahmen (es gibt tausende Videos dazu auf Youtube) nun in Bewegungsenergie umgewandelt werden. Die Leute, die sich mit freier Energie beschäftigen, sagen hier übrigens nicht, dass es sich um ein Perpetuum Mobile handelt (so blöd sind sie dann auch nicht), sondern um Raumenergie (Nullpunktenergie, Vakuumenergie etc.)

Beim Magnetexperiment stehen ein paar m/s Magnetbewegung 300 000 000 m/s Wirkgeschwindigkeit des Feldes entgegen. Allein deshalb würde die Energieausbeute - falls vorhanden (darauf bezieht sich ja meine eigentliche Frage) - äußerst gering sein.

Weide schrieb:Das elektromagnetische Wechselfeld benötigt Zeit (300 000 km/s)um von einer Spule zur anderen zu gelangen. Hier rückt nun der "Freie-Energie-Spezi" auf den Plan. Ich kann angeblich in dieser Zeitspanne aus der Sekundärspule Energie entnehmen, ohne dass sie mit der Primärspule wechselwirken kann

Aber müssten uns die Freie Energie Spezis nicht erst mal Zeigen wie sich dabei die Entropie verändert.
Schließlich sind doch S und T die variablen.

@Weide

Ich denke das Problem hier ist eher dass die physikalischen Gesetze auf 'markoskopischer' Skala angewendet werden, die zwar fuer den Hausgebrauch funktionieren aber nicht fuer Grenzfaelle und Singularitaeten gedacht sind. Das ist in etwa so wie wenn man versucht mit Newtonscher Mechanik schwarze Loecher zu erklaeren.

Das mit den schwarzen Löchern sollen doch mal die Experten mit Newtonscher Mechanik erklären^^

Der Sinn liegt nicht darin, eine Wundermaschine zu erfinden, die aus dem Nichts etliche KW Leistung "zaubert", sondern den winzigen Effekt in einer Schaltung zu realisieren, dann evtl zu miniaturisieren und entsprechend in Serie/Reihe zu schalten, um eine stabile Leistung zu erhalten (die dann auch messbar ist und nicht wie in anderen Fällen bei der Vorführung versagt)

..und wenn man plump drehende Magnet-Mechanik durch wechselnd drehende Felder anderer Spulen und sehr schnelle Schalter ersetzt, sieht die Ausbeute vielleicht schon etwas besser aus.

Also ich denke das hier eine Theorie über allen anderen Theorien daher wabbert.

@Weide

Sobald du in der Primärspule einen Wechselstrom fließen lässt strahlt die Spule eine elektromagnetische Leistung ab. Die Richtung ist dabei gerade der Poyntingvektor S=ExH. Entlang des Poyntingvektors nimmt das elektromagnetische Feld Energie auf, die dann durch ein Wellenverhalten weiter durch den Raum getragen wird. Wird ein Leiter von der Welle durchsetzt verrichtet diese an den Ladungsträgern in dem Leiter Arbeit, dabei verliert die Welle Energie.

Die Sekundärspule erhält ihre Energie nicht direkt von der Primärspule sondern von der Feldenergie die durch den Raum wandert.

Wenn die Sekundärspule in Leerlauf geschaltet ist sollte der Strom idealerweise 0 sein, weil der Widerstand unendlich groß ist. In der Realität treten natürlich zwischen den Windungen und den freien Enden Kapazitäten auf, aber das ist eher unbedeutend, weswegen ein Trafo auch eine Leerlaufleistung hat.

Wenn die Sekundärspule jetzt an eine Last geschlossen wird ist der Strom nicht mehr 0 und somit strahlt auch die Sekundärspule eine elektromagnetische Welle ab, die sich mit der ursprünglichen Welle überlagert. Dadurch dreht sich der Poyntingvektor so, dass fortan mehr Leistung zur Sekundärspule fließt. Es gilt für den Verschiebungsstrom genau das gleiche wie für jeden anderen Strom: Er nimmt den Weg des geringsten Widerstandes. Das Sekundärfeld kanalisiert die abgestrahlte Energie. Deswegen regelt sich ein Trafo auf die geforderte Leistung ein.

Aber: NIEMALS fließt an der Sekundärspule auch nur ein einziges Elektron bevor nicht die elektromagnetische Welle Energie zu ihr transportiert hat.

Also, bzgl. deiner Freien-Energie-Spezis: Bevor die erste Welle nicht bei der Sekundärspule angekommen ist bekommst du überhaupt keine Energie. Denn zuerst muss die Primärspule ein bisschen Energie in die Luft setzen. Das funktioniert zwar höllisch schnell, aber nicht instantan.
Und bevor nicht die zweite Wellenfront zurück gelaufen ist bekommst du auch keine höhere Leistung. Es tritt eine Verzögerung auf bevor sich die Leistung langsam nach oben steigern kann. Der Effekt ist idR. so gering, dass er in die Induktivitäten einfließt, aber gegen die Energieerhaltug wird nicht verstoßen.

Primärspule -> EM-Welle -> Sekundärspule

HYPATIA schrieb:Also, bzgl. deiner Freien-Energie-Spezis: Bevor die erste Welle nicht bei der Sekundärspule angekommen ist bekommst du überhaupt keine Energie.

Genau das ist der Fall.

Besser als Ray kann man es nicht beschreiben.

@HYPATIA
danke für Deine ausführlichen und nachvollziehbaren Erläuterungen. Du hast mich auf jeden Fall von daher weitergebracht, dass natürlich das primär vorhandene elektromagnetische Feld bereits eine Leistung abgibt (sonst wäre ja gar kein Feld vorhanden - ich Dummi) - die in der Sekundärspule einen Stromfluß ermöglicht. Zuvor haperte es bei mir gedanklich nämlich bereits bei der Erregung dieses Sekundärstromes. Was mir allerdings nach wie vor nicht klar ist, ist die Leistungserhöhung in der Sekundärspule. Wenn es so wäre, dass sekundär nur der Strom fließen kann, der primär von vorn herein fließt, dann würde es mir einleuchten. Dass hätte allerdings zur Folge, dass ein Trafo bereits im Leerlauf mit seiner vollen Last betrieben werden müsste - was ja nicht zutrifft. Ich muss mir dazu wohl noch einiges zum Poyntingvektor, also zur Energierichtung bzw. zur Änderung dieser Richtung anschauen.

Nochmals danke :-)

Weide schrieb:Die Leute, die sich mit freier Energie beschäftigen, sagen hier übrigens nicht, dass es sich um ein Perpetuum Mobile handelt (so blöd sind sie dann auch nicht), sondern um Raumenergie (Nullpunktenergie, Vakuumenergie etc.)

nullpunkt energie hat doch nichts mit induktion und magnetfeldern zu tun.
die energie stammt von dem magnetischen feld des permanent magneten und nicht aus dem vakuum.

@Malthael
ich behaupte nichts Anderes

Weide schrieb:Was mir allerdings nach wie vor nicht klar ist, ist die Leistungserhöhung in der Sekundärspule.

falls du das wissen wolltest, schreib ichs einfach rein ^^
wenn du das schon weisst ignoriere es einfach.

ein transformator wandelt keine leistung um. die leistung zwischen primär und sekudär spule ist identisch.
es wird nur der strom und die spannung umgewandelt undzwar antiproportional.

@Malthael
danke Sennin - es ging mir allerdings darum, wie es überhaupt zur Bildung bzw. besonders zur Erhöhung eines Stromflusses in der Sekundärspule kommt, da sich die Felder mit endlicher Geschwindigkeit ausbreiten.

@Weide
ein stromfluss eine spannung kommt nur zustanden, wenn es wechselstrom ist.
bei gleichstrom funktioniert das nicht.

@Weide

Ich versuch mal eine Antwort: Die Gesetze, die man üblicherweise zum Transformator lernt, sind Vereinfachungen der Realität bzw. der Maxwell-Gleichungen für bestimmte, praktische Annahmen. Und eine der Annahmen ist, dass die Voränge langsam genug stattfinden, dass die Zeitverzögerungen durch die Lichtgeschwindigkeit keine Rolle spielen, was in der Elektrotechnik ja normalerweise auch der Fall ist. Ansonsten wärst du wahrscheinlich eher im Bereich der Nachrichtentechnik.

Willst du diese Annahmen weglassen und einen Transformator direkt mit den Maxwell-Gleichungen durchrechnen, wird das

a) sehr kompliziert, und du brauchst wohl finite-Elemente-Programme und Ähnliches, und
b) als Ergebnis haben, dass man nirgends freie Energie anzapfen kann. Denn das lässt sich mathematisch auch so aus den Maxwell-Gleichungen herleiten.


Also, kurz gesagt: Sofern man davon ausgeht, dass die Maxwell-Gleichungen mit der Realität übereinstimmen, gibt es im elektromagnetischen Bereich keine "freie Energie". Wenn man mit irgendwelchen vereinfachten Gleichungen zum gegenteiligen Ergebnis kommt, so ist dieses einfach eine Folge der Vereinfachungen.

@MareTranquil
ich habe mir vorhin tatsächlich 3 Bücher zu den maxwellschen Theorien und zur Feldtheorie bestellt ;-). Ich frage mich ernsthaft, wie z.B. ein Prof Dr. Turtur mit den Vereinfachungen rechnet, ohne die Herleitungen zu hinterfragen - das ist doch grob fahrlässig!