4. Physik : EMP legt alles lahm ?

Physik : EMP legt alles lahm ?

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    Unser Physik-Lehrer meinte heute, dass nach einer A-Bomben Explosion alle auf Halbleitern basierenden elektrischen Geräte nicht mehr funktionieren würden, da sie durch den EMP zertört würden. Stimmt das und wenn ja, warum ist das so, was geht da kaput 😕

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    http://www.fas.org/nuke/intro/nuke/emp.htm

    systems connected to long lines (e.g., power lines, telephone wires, and tracking wire antennas) are at risk because of the large size of the induced current. The additive effects of the MHD-EMP can cause damage to unprotected civilian and military systems that depend on or use long-line cables. Small, isolated, systems tend to be unaffected.

    Wenn ich das richtig verstanden hab, dann wird durch die Explosion und die dadurch frei gewordene elektromagnetische Strahlung ein Strom induziert, welcher dann die Geräte beschädigen kann ...

    siehe auch:
    http://de.wikipedia.org/wiki/EMP
    http://de.wikipedia.org/wiki/E-Bombe

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    PisaSchueler schrieb:

    Unser Physik-Lehrer meinte heute, dass nach einer A-Bomben Explosion alle auf Halbleitern basierenden elektrischen Geräte nicht mehr funktionieren würden, da sie durch den EMP zertört würden. Stimmt das und wenn ja, warum ist das so, was geht da kaput 😕

    geibts da nicht einen fahrrad-käfig dagegen?

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    dEUs schrieb:

    ein Strom induziert

    Nur mal so ganz BTW: Strom wird nicht induziert. Da gibt es nur Influenz. Spannung wird induziert.

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    andererseits würde aufgrund induzierter spannung der sog. induktionsstrom fließen. 🙂

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  • W

    ist schon witzig, dass du deinem lehrer nicht richtig glauben willst und dafür in ein forum im internet gehst, um dich zu vergewissern. hmm unser bildungssystem scheint echt arm dran zu sein... also ich würde eher einem lehrer trauen, als dem internet.

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  • C

    Gregor schrieb:

    dEUs schrieb:

    ein Strom induziert

    Nur mal so ganz BTW: Strom wird nicht induziert. Da gibt es nur Influenz. Spannung wird induziert.

    das induktionsgesetz sagt zunächst garnichts über spannung oder strom. und spannung ist sowieso ein etwas... unglücklicher begriff - wenn spannung eine potentialdifferenz ist, es aber gar kein potential gibt... - ansonsten ist das eher wieder die frage nach dem huhn und dem ei.

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  • ?

    wenn spannung eine potentialdifferenz ist, es aber gar kein potential gibt

    Häh?? Es gibt immer ein Potenzial, und wenn es 0 ist. Und auch dann besteht eine Spannung zwischen zwei Punkten, wenn einer das Potenzial 0 hat und ein anderer != 0.

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  • V

    wasiliy schrieb:

    ist schon witzig, dass du deinem lehrer nicht richtig glauben willst und dafür in ein forum im internet gehst, um dich zu vergewissern. hmm unser bildungssystem scheint echt arm dran zu sein... also ich würde eher einem lehrer trauen, als dem internet.

    dann galubst du wohl auch dem werbefernsehen und den politikern und den nachrichtensprechner?
    wenn alle schüler die von irgend einer person, egal, ob eltern pfarrer, lehrer, eisverkäufer, kptn. blaubär, kinderschänder oder schulbusfahrer blind vertrauen würden, wäre es um die welt geschehen.
    klar kommen hier im forum diffuse infos und man muss sich aus den fetzen und den begründungen kraft seines eigenen geistes dann was zusammenreimen. aber vom lehrer kommt es mit ner platten begründung ohne ein abwäägen von argumenten.

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  • D

    Mal ganz abgesehen von volkards Aussage gebe ich hier mal die Erklärung meines Lehrers wieder, der sich heute die ganze Stunde Zeit genommen hat, um das zu erklären.

    Wenn ich es noch richtig zusammenbekomme ist das Problem die Isolierungsschicht zwischen zwei Leitern, z.B. auf einem Computerchip. Die Leiterbahnen sind ja recht eng gepackt (1μm z.B.), es liegt aber eine Spannung von einem Volt an, was ein hohes elektrisches Feld ergibt: 106 V/m. Diese zwei Leiterbahnen bilden im Grunde nichts weiter als einen Kondensator. Wenn man bei einem Kondensator die Platten weit genug aneinanderbringt, bzw der Strom groß genug ist, also einfach der Fall eintritt, dass die Isolationsschicht (z.B. Luft beim Kondensator) leitend wird, dann gibt es einen Funkenüberschlag. Das selbe passiert auch bei einem Mikrochip, wenn der elektromagnetische Puls "vorbeikommt": Er induziert eine Spannung, welche das elektrische Feld ansteigen lässt. Dafür ist die Isolationsschicht aber nciht mehr ausgelegt, diese brennt durch, es kommt zum Funkenüberschlag und der Chip ist hin.

    Bitte korrigieren, falls ich mal wieder irgendwo Strom, Spannung u.ä. vertauscht haben sollte.

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  • C

    Optimizer schrieb:

    wenn spannung eine potentialdifferenz ist, es aber gar kein potential gibt

    Häh?? Es gibt immer ein Potenzial, und wenn es 0 ist. Und auch dann besteht eine Spannung zwischen zwei Punkten, wenn einer das Potenzial 0 hat und ein anderer != 0.

    E⃗=−∇Φ−1c∂tA⃗\vec{E}=-\nabla\Phi-\frac{1}{c}\partial_t\vec{A}
    B⃗=∇×A⃗\vec{B}=\nabla\times\vec{A}

    dabei beschreibt −1c∂tA⃗-\frac{1}{c}\partial_t\vec{A} die induktion. die arbeit, die ein ladungsträger zwischen zwei punkten verrichtet ist hier nicht mehr wegunabhängig - folglich kann man diesen punkten nicht eindeutig eine spannung im sinne von U=WQU=\frac{W}{Q} zuordnen. zweifellos ist der begriff der spannung trotzdem nicht völlig wertlos. sich zwischen induktion von spannung und strom entscheiden zu müssen ist dagegen weniger sinnvoll.

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  • V

    dEUs schrieb:

    Dafür ist die Isolationsschicht aber nciht mehr ausgelegt, diese brennt durch, es kommt zum Funkenüberschlag und der Chip ist hin.

    ok. also der EMP haut alle elektronik kaputt.
    aber wie ist es mit rechnern in einem metallhehäuse? oder mit zielerfassungselektonik in eimem panzerchen. schützt das gehäuse vor dem EMP?

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    camper schrieb:

    die arbeit, die ein ladungsträger zwischen zwei punkten verrichtet ist hier nicht mehr wegunabhängig - folglich kann man diesen punkten nicht eindeutig eine spannung im sinne von <Latex-Code> zuordnen.

    Ich ordne nicht den Punkten Spannungen zu. Punkten kann man nur Potenziale zuordnen. Ich kann aber zwischen zwei Punkten die Spannung angeben.

    volkard schrieb:

    dEUs schrieb:

    Dafür ist die Isolationsschicht aber nciht mehr ausgelegt, diese brennt durch, es kommt zum Funkenüberschlag und der Chip ist hin.

    ok. also der EMP haut alle elektronik kaputt.
    aber wie ist es mit rechnern in einem metallhehäuse? oder mit zielerfassungselektonik in eimem panzerchen. schützt das gehäuse vor dem EMP?

    Ja. Die Elektronischen Geräte der Bundeswehr sind alle gegen den EMP geschützt.

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  • C

    ich meint auch, dass du jeweils einem Paar von punkten keine spannung zuordnen kannst, wenn induktion im spiel ist (also bei jeder from von wechselstrom). sorry, etwas ungenau geschrieben.

    man kann auch anschaulicher argumentieren. bekanntlich ist jeder elektrische strom von einem magnetfeld begleitet (die definition des Ampere z.b. stützt sich ja darauf). die flussdichte ist dabei völlig unabhängig von der spannung. dann muss das aber logischerweise auch für die induktion gelten - es ist schon anschaulich nicht einzusehen, wie hier plötzlich spannung ins spiel kommen sollte. denn diese (die induktion) beschreibt ja nur, wie energie vom elektrischen ins magnetische feld (bzw. umgekehrt) übertragen wird.

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    Ein faradayscher Käfig schützt z.B. dagegen.

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    camper schrieb:

    es ist schon anschaulich nicht einzusehen, wie hier plötzlich spannung ins spiel kommen sollte. denn diese (die induktion) beschreibt ja nur, wie energie vom elektrischen ins magnetische feld (bzw. umgekehrt) übertragen wird.

    Nein, das Magnetfeld richtet die Ladungsträger aus. Dadurch enstehen verschiedene Potenziale und damit Spannung. Man nennt das übrigens sogar ganz genau "Induktionsspannung".
    Es ist keinesfalls eine direkte Kraftübertragung, weil das Magnetfeld selber eh nicht sowas wie eine Kraft ist.

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    @volkard:
    ich würde bei politischen fragen kritischer sein. wenn es aber um naturwissenschaften geht, dann hätt ich den einfach gefragt warum das so ist. viele leute machen einfach den fehler zu glauben dass man nicht mit lehrern streiten kann. viele lehrer freuen sich sogar wenn jemand nachfragt oder wenn jemand über ein politsches thema diskutieren will.

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    wasiliy schrieb:

    viele lehrer freuen sich sogar wenn jemand nachfragt oder wenn jemand über ein politsches thema diskutieren will.

    Das kann ich nur bezeugen. Mein Relilehrer freut sich immer, wenn ich anfang mit ihm über Gott zu diskutieren 😃

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    Ich hab versucht, meinen Religionslehrer davon zu überzeugen, dass Polytheismus eine bessere Religionsform ist, da jeder Gott seine Stärken und Fehler hat. Hat aber leider nicht geklappt.

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    *g* Natürlich nicht, sonst wäre er ja kein Relilehrer.

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