Elektrisch geladene Eisenkugel

[rene.eichler2]

Hi

Ich habe mal eine Frage.
Wenn man eine Eisenkugel elektrisch extrem stark negativ aufladen könnte.
Wie hoch müsste die elektrische Ladung sein, damit die Kugel zerplatzt, weil sich elektrisch gleiche Ladungen ja abstoßen.

Vielleicht kann man das irgendwie bestimmen, wenn man die stärke der Atombindungen zwischen den Eisenatomen kennt.

Gruß René

[JoAx]

Wenn man eine Eisenkugel elektrisch extrem stark negativ aufladen könnte.
Wie hoch müsste die elektrische Ladung sein, damit die Kugel zerplatzt, weil sich elektrisch gleiche Ladungen ja abstoßen.


Wie stellst du dir so eine Aufladung denn vor?
Die Atome (selbst als "Kügelchen" gedacht?) werden einfach (Hokuspokus) negativ, statt neutral?

[rene.eichler2]

Hi Joax
ich habe gerade gelesen dass bei einer Ladung an der Oberfläche einer

Eisenkugel bei ~10^-3 C/m² Feldemision auftritt.

Die Ladung einer Eisenkugel soll sich an der Oberfläche der Eisenkugel sammeln.

Ist es richtig wenn man die Ladung der gesammten Kugel berechnen möchte, wenn man einfach 10^-3 C/m² mal die Oberfläche der Kugel rechnet?
Oder ist die Gesammtkugel stärker geladen, weil ein Teil der Ladung sich nicht direkt an der Oberfläche befindet, sondern zwar am Außenrand der Kugel ist aber eben in einem Rand der ein paar cm in die Kugel hineinreicht.

Kann man die Gesammtladung irgendwie berechnen ab dem bei einer Eisenkugel mit einem bestimmten Radius die Feldemision einsetzt?

Gruß

[rene.eichler2]

also wenn ich eine Kugel mit einem m Durchmesser habe muss ich dann nur 3,14m² x 10^-3 C/m² rechnen und komme dann auf die Gesammtladung der Kugel?
Oder ist die Kugel stärker geladen, damit an der Oberfläche 10^-3 C/m² entstehen können?

[JoAx]

Ist es richtig wenn man die Ladung der gesammten Kugel berechnen möchte, wenn man einfach 10^-3 C/m² mal die Oberfläche der Kugel rechnet?


Ja.


Oder ist die Gesammtkugel stärker geladen, weil ein Teil der Ladung sich nicht direkt an der Oberfläche befindet, sondern zwar am Außenrand der Kugel ist aber eben in einem Rand der ein paar cm in die Kugel hineinreicht.


Nein.


Kann man die Gesammtladung irgendwie berechnen ab dem bei einer Eisenkugel mit einem bestimmten Radius die Feldemision einsetzt?


Hast du doch oben schon selbst beantwortet.

[rene.eichler2]

kann mir Jemand helfen, ich möchte mit dieser Formel etwas berechnen.
ich weis nur nicht was ich da für Werte einsetzen muss.

https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/c5bc19bf1cbffb44b0d72b545c779f5837a8b192

https://de.wikipedia.org/wiki/Feldemission


h {\displaystyle h} : Planck’sches Wirkungsquantum
q {\displaystyle q} : Ladung des tunnelnden Teilchens
m {\displaystyle m} : effektive Masse im Dielektrikum
m ∗ {\displaystyle m^{*}} : effektive Masse im Ladungsträger
E {\displaystyle E} : elektrische Feldstärke
K 1 {\displaystyle K_{1}} , K 2 {\displaystyle K_{2}} : schwach materialabhängige Parameter – „Konstanten“
Φ {\displaystyle \Phi } : Austrittsarbeit

ich weis nicht welche Werte ich für die einzelnen Formelteile einsetzen muss

Also ich möchte die Feldemision einer 30 000 km großen Eisenkugel in einem Vakuum berechnen.
Die Eisenkugel hat eine Elektrische Ladung von 10^16 C elektrisch negativ geladen.

Ich möchte berechnen wieviel Ladung oder Elektronen durch Feldemision pro Sekunde verloren geht.

Ich weis die Aufgabe klingt komisch aber ich brauche das.