Beobachtungen:

Kühlwasser-sechzehn, Rotierender Magnet, rotierende geladene Kugel

Rotiert ein geometrisch idealer Stabmagnet um seine Längsachse, so hat diese Bewegung scheinbar keinen Einfluß auf das ihn umgebende Magnetfeld, denn es ist rotationssymmetrisch.

Bei diesen Experimenten zeigen sich jedoch spürbare Effekte, die von der Drehzahl der Rotation abhängen.
Es lassen sich Strukturen beobachten, deren Radien im Bereich von einigen Metern liegen.
Die Strukturen sind vergleichbar mit toroidalen Gebilden um die Drehachse herum sowie mit Orbitalen, die sich in Richtung der Achse jeweils nach oben und unten erstrecken.
Sowohl bei den torusförmigen Gebilden als auch bei den Orbitalen findet man zwei unterschiedlich spürbare Qualitäten, die sich beispielsweise  als stärker oder schwächer spürbarer Intensität beschreiben lassen. Der Torus besteht aus zwei ineinandersteckenden Schläuchen unterschiedlicher Qualität.

Es scheint einen monotonen Zusammenhang zwischen der Drehzahl des Magneten und Durchmesser der beobachteten Strukturen zu geben.

Der Magnet ist nur wenige Millimeter groß. Er rotiert sehr langsam mit einer Umlaufzeit von zwei bis acht Sekunden.
Die spürbaren Objekte sind vergleichsweise sehr groß. Ihr Abstand zur Rotationsachse beträgt bis zu sechs Metern.

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Spontaner Blindtest am 13.1.2012

Abb. 01: ein kleiner Neodym-Magnet, ca. 0,5 Tesla, Durchmesser 15 mm, Höhe 6 mm, Innenbohrung 6 mm (FB)

Abb. 02: Der Magnet liegt auf einem gläsernen Drehteller, unterhalb ein elektronischer Winkelgeber zur Positions bzw. Geschwindigkeitsmessung. Ein Winkelgetriebe erlaubt den Antrieb von der Seite aus. (FB)

Abb. 03: Der Drehteller steht auf einem Stativ im Großen Hörsaal der Physik. (FB)

Abb. 04: rechte Hälfte der Experimentierbühne mit ausgelegtem Maßband. (FB)

Abb. 05: Antrieb mit einem langsam laufenden Gleichstrommotor aus einem Computer-Magnetbandlaufwerk. Schritt 1: Auf dem Boden werden die geometrischen Positionen der beobachteten Strukturen               mit Papierstreifen markiert. Die Angaben gelten für einen Längsschnitt durch die Struktur               parallel zum ausgelegten Maßband. Schritt 2: Das Maßband wird zum Ausmessen der Positionen verwendet. (FB)  (FB)

Abb. 06: Beispiel für die Markierung der Positionen mit Papierstreifen und deren nachträgliche Ablesung mit dem Maßband. Die trapezförmig ausgelegten Papierstreifen kennzeichnen jeweils Anfang und Ende eines zusammenhängenden Bereiches. (FB)

Abb. 07: die Einrichtung von oben, Schnitt durch die Struktur. Mit den acht Papierstreifen sind die beiden Außenkanten von vier spürbaren Streifen gekennzeichnet, wobei die beiden unterschiedlichen Qualitäten der Strukturen jeweils durch die Lage oberhalb bzw. unterhalb vom Maßband vermerkt sind.   (FB)

Abb. 08: Schnitt durch die Struktur. Ausgelegte Positionen mit Kennzeichnung der unterschiedlichen Qualitäten. Sie wurden links bzw. rechts vom Maßband ausgelegt. Bei dieser Darstellung erscheint der Schnitt nicht als einheitliches Objekt. Die Markierungen hinter der Drehachse liegen punktsymmetrisch zu den vorderen. Möglicherweise ist das ein Beobachtungsfehler (Ermüdung des Beobachters )? (FB)

Abb. 09: Längsschnitt durch die beobachtete Struktur. Sie zeigt die auf dem Boden mit Papier ausgelegten Positionen der Randbereiche der toroidalen Struktur aus zwei ineinandersteckenden Schläuchen. Sie hat eine symmetrische Struktur bezüglich der Drehachse. Innerer und äußerer Schlauch haben hier sowohl links als auch rechts jeweils die gleiche Qualität, schematisch mit farbiger Kreide auf der Tafel angedeutet. "Linke" und "rechte" Seite  wie in der nachfolgenden Tabelle.  (FB)

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Ergebnisse, Bestimmung der Positionen der Tori als Funktion der Drehzahl

Abb. 10: Schnitt durch toroidale Strukturen mit zwei ineinanderliegenden Schläuchen für unterschiedliche Drehzahlen.   Position / Meter   gegen    Drehzahl / Hz schwarze Linie: Schnittlinie,  grüne Linie: Drehachse des Magneten Es gibt jeweils einen inneren und einen äußeren Schlauch um den Magneten herum. Die beiden Farben rot und blau stehen für zwei unterschiedlich spürbare Qualitäten. Bei vielen Schnitten sind innerhalb einer Gruppe von Meßpunkten die roten Markierungen außerhalb von den blauen. Doch manchmal ist es umgekehrt, möglicherweise liegt ein Beobachtungsfehler vor (Ermüdung des Beobachters bei der Beurteilung der Qualitäten?). Ergebnis: Die Drehzahl scheint einen monotonen Einfluß auf die Größen innerhalb der Strukturen zu haben. Dies gilt nicht nur für die äußeren Durchmesser der Mantelflächen als auch für die Wandstärken der Schläuche und der Zwischenräume. Somit bleiben die Proportionen erhalten. Die aufgenommenen Maße zeigen ähnliche Werte symmetrisch für beide Hälften oberhalb und unterhalb der Drehachse. Dies alles läßt auf eine hohe Qualität der Beoabachtung schließen. Die abgeschätzte geometrischen Auflösung der Positionen beträgt etwa +/- 5 cm. Die Drehzahlen (2) bis (5) gehören zu einem ringförmigen Magnet mit Innenloch und und die linke (1) zu einem zylindrischen Magneten.  (FB)

Tabelle der Daten Drehzahlen 0,48; 0,28; 0,25; 0,13 Hz :      NeodymMagnet mit Bohrung  D=15 mm, h=6 mm,  d=6mm   (Abb. 01) Drehzahl 0,12 Hz: NeodymMagnet zylindrisch D=10 mm, h= 10 mm      Fortlaufende Zahl,  n/Hz, Position/Meter,  n/Hz, Position/Meter   usw. linke Seite  der toriodalen Struktur (siehe Foto) -8        0,48    0,50        0,28        1,35    0,25    1,45        0,13    2,95        0,12        3,55 -7        0,48    1,25        0,28        1,95    0,25    2,00        0,13    3,35        0,12        4,00 -6        0,48        1,70    0,28    2,25        0,25        2,30    0,13        3,55    0,12    4,20    -5        0,48        2,35    0,28    2,85        0,25        2,90    0,13        3,95    0,12    4,65    -4        0,48        2,70    0,28    3,25        0,25        3,25    0,13        4,20    0,12    4,80    -3        0,48        3,50    0,28    3,80        0,25        3,75    0,13        4,65    0,12    5,20    -2        0,48    3,70        0,28        4,00    0,25    4,10        0,13    4,90        0,12        5,30 -1        0,48    4,50        0,28        4,65    0,25    4,65        0,13    5,25        0,12        5,70  0    Rotationsachse  bei 6,0 Meter------------------------------------------------------        rechte Seite  1        0,48        7,90    0,28    7,40        0,25    7,40        0,13    6,70        0,12    6,60     2        0,48        8,60    0,28    8,05        0,25    7,95        0,13    7,05        0,12    6,90     3        0,48    8,90        0,28        8,35    0,25        8,20    0,13        7,25    0,12        7,10  4        0,48    9,55        0,28        9,00    0,25        8,75    0,13        7,60    0,12        7,50  5        0,48    10,15      0,28        9,25    0,25        9,10     0,13        7,80    0,12        7,75  6        0,48    10,90      0,28        10,00  0,25        9,60     0,13        8,25    0,12        8,10  7        0,48        11,25  0,28    10,35      0,25    9,85         0,13    8,50        0,12    8,35     8        0,48        11,95  0,28    11,00      0,25    10,50       0,13    9,00        0,12    8,70    Die unterschiedlichen Qualitäten sind durch Einrückung der Positionen in der Tabelle markiert. (FB)

Abb. 11: Zum Vergleich: Kugelflächenfunktion, sie hat jeweils oben und unten einen Torus und ein Orbital. L= 3,  m = 0, gerechnet mit Spherical harmonics,  R. Matzdorf, Universität Kassel, Programm  PlotYlm.exe Bei den rotierenden Magneten besteht jeder der beiden Tori in diesem Bild aus zwei ineinanderliegenden Schläuchen. Auch die Orbitale oben und unten enthalten jeweils zwei Strukturen, eine innere und eine äußere.

Abb. 12: Querschnitte durch die toroidalen Strukturen, Gesamtbreite Beispiele für Drehzahl 0,48 Hz Gesamtbreite der Mantelfläche                                11,45 m Durchmesser des inneren Ringes (Mitte der Querschnittsflächen der beiden Schläuche) 7,33 m Durchmesser Innenloch der Mantelfläche                      3,4 m Der Durchmesser des inneren Ringes ist jeweils markiert n/Hz    Position    Mitte-48    n/Hz    Position    usw.     T-d88            T-d28                T-d25            T-d13               T-d12    rechte Seite der toriodalen Struktur 0,48    11,45       0,28   9,65          0,25 9,05       0,13  6,05         0,12    5,15    0,48    10,00       0,28   8,40          0,25 7,85       0,13  5,15         0,12    4,35    0,48    9,20        0,28   7,75          0,25 7,30        0,13  4,70         0,12    3,90    0,48    7,80 7,33 0,28   6,40  6,08 0,25 6,20 5,85 0,13  3,85 3,63 0,12    3,10    2,90 linke Seite 0,48    6,85        0,28    5,75         0,25 5,50        0,13  3,40         0,12    2,70    0,48    5,40        0,28    4,55         0,25 4,45        0,13  2,60         0,12    1,90    0,48    4,90        0,28    4,05         0,25 3,85        0,13  2,15         0,12    1,60    0,48    3,40        0,28    2,75         0,25 2,75        0,13  1,45         0,12    0,90

Abb. 13: Querschnitt durch die beiden Seitenteile der toroidalen Strukturen (Schlauchquerschnitt) . Die Zahlen für die äußeren Abmessungen (Umfang und Innenloch der Mantelfläche) sind jeweils angegeben. Beispiel für n=0,48: Durchmesser Umfang  4,0 m, Durchmesser Innenloch 0,35 n    S-d48       n    S-d28      n    S-d25      n    S-d13      n    S-d12 linke Seite der toriodalen Struktur 0,48    4,00    0,28    3,30    0,25    3,20    0,13    2,30    0,12    2,15  (Umfang) 0,48    2,45    0,28     2,05    0,25    2,10     0,13    1,55    0,12    1,30 0,48    1,80    0,28     1,55    0,25    1,45     0,13    1,10    0,12    1,00 0,48    0,35    0,28    0,40    0,25    0,35    0,13    0,25    0,12    0,15    (Innenloch) rechte Seite 0,48    4,05    0,28    3,60    0,25    3,10    0,13    2,30    0,12    2,10   (Umfang) 0,48    2,65    0,28    2,30     0,25    1,90    0,13    1,45     0,12    1,45 0,48    2,00    0,28    1,65     0,25    1,40    0,13    1,00     0,12    1,00 0,48    0,60    0,28    0,25    0,25    0,35    0,13    0,20    0,12    0,25  (Innenloch)

Abb. 14: Alle Meßdaten in einem Diagramm. Es gibt für die verschiedenen Drehzahlen jeweils links und rechts von der Drehachse Datengruppen, die sich mit Geraden annähern lassen, d.h. die sehr starke Linearität zeigen. Daraus läßt sich schließen, daß die Maße innerhalb der Querschnitte durch die Schläuche zueinander ähnlich sind. Die Schläuche verhalten sich also so, als würden sie mit zunehmender Drehzahl weiter  "aufgeblasen". (FB)

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Orbital

Abb. 15:  Schnitt durch das Orbital eines rotierenden Stabmagneten. Blick von oben, links auf dem Hocker der Motor mit dem kleinen Stabmagnet auf der Welle. Motorachse waagerecht. Ausgelegt ist der Randbereich des Orbitals. Radius 2,2 Meter. (FB)

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Eine elektrisch geladene Kugel rotiert



Protokoll der Arbeitsweise und der beobachteten Strukturen, in zeitlicher Reihenfolge


Bringt man eine Ladung auf eine leitende Kugeloberfläche auf und läßt sie langsam rotieren (5 Sekunden pro Umdrehung),
dann lassen sich zwei ringförmige Zonen mit unterschiedlichen Qualitäten beobachten.
Der Radius beträgt einige Meter und hängt von der Aufladespannung ab.
Bereits ohne zusätzliche Spannung haben die Zonen etwa einen Radius von zwei bis vier Metern.
Bei positiver Aufladung vergrößert sich dieser Abstand, bei negativer Aufladung verkleinert er sich.

In einer kleinen Versuchsreihe von über zehn Experimenten konnte die Abhängigkeit zwischen Ladespannung und Größe der Zonen reproduzierbar gezeigt werden.
Der Fehler bei der Positionsbestimmung wird auf etwa +/- 1/4 Meter grob geschätzt.

1. Die ist bedingt durch das manuelle Übertragen der mit dem Körper gefundenen Positionen auf dem Fußboden.
2. Die Geometrie des biologischen Sensors ( in diesem Fall die Kopfgröße) beeinflußt die Positionsbestimmung.
   
3. Da die Spannung am Kondensator während der Messung absinkt, spielt auch die Dauer beim Suchen der Positionen eine Rolle.
4. Welche Einflüsse Elemente im Labor (Großer Hörsaal der Physik) haben, ist noch ungeklärt.
5. Temperatur und Wetterbedingungen könnten ebenfalls von Einfluß sein.
   

Mit einer elektronischen Positionsbestimmung  (Laserentfernungsmesser auf den Probanden gerichtet) ließ sich der Einfluß der  ersten drei Punkte verringern.
Ob eine dauerhafte elektrische Verbindung der Kugel zum Ladegerät Vorteile bringt, ist noch zu prüfen.



Bezeichung der Drehrichtung:
Rotation im Uhrzeigersinn  (rechts, clockwise = CW), entgegen  (links, counter clockwise CCW)
gesehen von oben auf die Drehachse.

Abb. 16: Auf einem Plexiglasstab steckt ein Tischtennisball von 38 mm Durchmesser. Seine Oberfläche ist mit Aluminiumfarbe leitfähig gemacht. Der Ball rotiert etwa mit 0,2 Umdrehungen pro Sekunde. Der Ball ist innen hohl. (FB)

Abb. 17: Antrieb über Winkelgetriebe und Motor von der Seite. Zum Aufladen des Objektes auf dem Drehteller steht ein Hochspannungsnetzgerät zur Verfügung. Die Spannung (Pluspol) wird mit einem Kabel am isolierten Griff (zweiter Tischtennisball und Plexiglasstab) übertragen. Der Minuspol dieser Spannungsquelle ist mit der Erde verbunden. Die Kugel wird also positiv gegenüber dem Erdpotential aufgeladen. (FB)

Abb. 18: Rotiert die geladene Hohlkugel, lassen sich in radialer Richtung zwei ringförmige Zonen beobachten. Diese Ringe sind in der Ebene des Maßbandes angeschnitten und jeweils deren Anfang und Ende mit Papierstücken markiert. Für die Spannungen  0 kV          (rechts,  unten) , 2 kV, 3 kV   (jeweils links, große und kleine Papierstreifen)   und 5 kV   (rechts, oben). In der folgenden Tabelle sind diese Positionen jeweils fortlaufend nummeriert, die unteren (inneren) mit 1 und die oberen (äußeren) mit 4. Neben den Ringen gibt es auch vier radial nach außen zeigende Zonen, die hier nicht markiert sind. (FB)

Abb. 18a: Auf dem Boden sind für vier Spannungen die Positionen der bei drei Durchgängen beobachteten Bereiche jeweils untereinander markiert. Jeder Bereich besteht aus zwei Streifen (siehe Kreidemarkierungen). Zum Zentrum hin (links) sind die Zonen schmal, rechts dagegen breiter. Es handelt sich um die Markierungen zur Rotation im Uhrzeigersinn Spannungen: +4kV (blau); +2 kV (gelb); 0 kV (grün); -2 kV (rot) Die Farbmarkierungen reichen jeweils vom inneren Rand der inneren Zone bis zum äußeren Rand der äußeren Zone. Messung vom 5.2.2012.  (FB)

Abb. 18b: Jeder der Bereiche besteht aus zwei konzentrischen Zonen. Beim Gehen auf der Schnittlinie werden vier Positionen gefunden und markiert. Es sind dies jeweils die Ränder der inneren (1), (2)  und der äußeren Zone (3), (4) . Die Maße der Zonen hängen von der Drehzahl, der Drehrichtung und von Höhe und Vorzeichen der Aufladespannung der Kugel ab. (FB)

Abb. 19:    27.1.2012   Die Positionen der mit Papier markierten Zonen. Von unten nach oben die Maße für (1), (2), (3) und (4). Es scheint einen linearen Zusammenhang zwischen der Ladespannung und den Radien zu geben. Die Breite der Ringe bleibt dabei offensichtlich konstant. Die Spannung der Kugel verringert sich nach dem Aufladen allmählich, da die Spannungsquelle nur kurzzeitig angeschlossen wurde. Bei der Rotation ist die Kugel frei. Eine Entladung der Kugel während der Beobachtung würde einer Verschiebungen der Meßpunkte nach links entsprechen. Da die aktuelle Spannung der Kugeln während der Rotation nicht gemessen wurde, sind diese Ergebnisse noch mit größeren Unsicherheiten behaftet. Die Messungen haben erheblich länger als 30 Sekunden gedauert! ( siehe Entladekurve  unten) Testpersonen  F.B. und G.E. Rotation CCW, links   Rand Spannung /kV Position /m Sp./kV Pos./m Sp./kV Pos./m Sp./kV Pos./m 1 0 1,90 5 5,20 3 3,75 2 3,35 2 0 2,50 5 5,75 3 4,30 2 3,85 3 0 3,30 5 6,70 3 5,05 2 4,65 4 0 3,85 5 7,10 3 5,55 2 5,10        (FB)

Berechnung des Magnetfeldes einer sich drehenden geladenen Kugel, Durchmesser 38 mm, Rotation in 5,4 Sekunden, Aufladung 1000 Volt, Beobachter befindet sich in der Äquatorebene, Abstand zur Drehachse  4 m.                                        Annahme Kugel ist Innenteil eines Kugelkondensators                    Kapazität Kugelkondensator    C= 4Pi() epsilon0 a b / ( a-b)        b >>a    C= 4Pi() epsilon0 a    a innerer Radius      = 0,019  m            b äußerer Radius     = 4 m            epsilon0                = 8,85E-12    C/V/m            µ0                       = 1,26E-06    Vs/A/m            Kapazität C= 8,85E-12 C/V/m *4 *PI() *0,019 m = 2,11E-12 C/V            <<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<                    Ladung q= C*U                    Spannung U       =1000  V            Ladung q= C*U  = 2,11E-12 C/V * 1000 V  = 2,11E-09 C                <<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<                    Abschätzung: Bei Drehung der Kugel bewegen sich 50% der Ladung                    auf dem Äquator der Kugel, es fließt ein Ringstrom                    Periodendauer der Rotation T = 5,4    s            Strom  i = q/T =2,11E-09 C/ 5,4 s   = 3,91E-10 A            <<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<                    Äquatorfläche der Kugel  A                    A = pi r²=   PI() * 0,019 m * 0,019 m = 1,13E-03 m²            <<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<                    Magnetische Induktion  B für Kreisschleife, (Demtröder II - Formel 3.20)                    B= µ0* A / (2 Pi() R³) * i                    B= 1,26E-06 Vs/A/m *1,13E-03 m²/(2 *PI() *4 m *4 m *4 m) * 3,91E-10 A= 1,39E-21 T zum Vergleich Erdmagnetfeld:  B = 40 E-6T    erdmagnetfeld.htm  felder.htm  Das Magnetfeld der rotierenden Kugel ist um rund 14 Zehnerpotenzen kleiner als das der Erde. Es dürfte im magnetischen Rauschen des Hörsaals nicht bemerkbar sein. (FB)

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Hohlkugel aus Metall, 40 mm Durchmesser, verbesserter Versuchsaufbau
3.2.2012  und 4.2.2012

Abb. 20: Hohlkugel aus Metall, 40 mm Durchmesser. Messung der Entladekurve mit einer "Feldmühle" (Feldstärkenmeßgerät). Im Hintergrund der Antriebsmotor für den Drehteller. Links das Hochspannungsgerät zum Aufladen der Kugel. Der Pluspol ist mit dem "Ladelöffel", eine Kugel am Plexiglasstab verbunden. Das blaue Kabel links verbindet den Minuspol mit dem Erdpotential.   (FB)

Abb. 21: Die Kugel befindet sich vor den rotierenden Flügeln des Feldstärkenmeßgerätes. (FB)

Abb. 22: Drei Entladekurven. Die Feldstärke halbiert sich in etwa vier Minuten. Ablesung der Ausgangsspannung der Feldmühle am Multimeter per Hand. Etwa nach 30 Sekunden ist die Spannung um rund 10% abgesunken. (FB)

Abb. 22a: Andere Aufzeichnung: Registrierung der Felder an der Kugel mit der Feldmühle und Weitergabe der Ausgangsspannung (0 bis 10 Volt) an ein Meßwerterfassungssystem. Dieser Versuch fand in einem anderen Raum statt am 6.2.2012. Die Entladung ist erheblich reduziert. Sie beträgt etwa 1/1000 pro Sekunde (0,0038 Volt/s bei 3,8 Volt Gesamtspannung, d.h. nach 30 Sekunden sind es 3%. Diese Messung zeigt aber auch noch, daß die Spannung an der Kugel sofort nach Entfernen des Ladelöffels etwa um 1/3 abfällt. Dies bedeutet, daß die Kugel während der Beobachtung der Zonen nominell eine kleinere Spannung hat.  Bei dieser Messung wurde der Ladelöffel an die zur Feldmühle abgewandten Seite der Kugel gehalten. (Spitzenspannung bei 5,8 Volt) Während dieser Messung herrschte draußen sehr kaltes trockenes Winterwetter mit geringer Luftfeuchte.  (FB)

Abb. 23: Die Ladespannung wird mit einem Zeigerinstrument kontrolliert. Bei den nachfolgenden Versuchen war die Messung der Positionen innerhalb von 30 Sekunden abgeschlossen. In dieser Zeit ist die Ladespannung etwa um 10% abgefallen. Vor jedem einzelnen Versuch am 4.2.2012 und den nachfolgenden Tagen wurde die Kugel jedesmal neu aufgeladen und die Uhr zur Abschätzung der Entladungdauer während der Positionsbestimmung der Zonen gestartet. (FB)

Versuchsablauf

Die Kugel wird aufgeladen, die Ränder der Zonen werden erspürt und mit Kreide auf dem Fußboden markiert.
Anschließend kommen für die Fotodokumentation zusätzlich Papierstreifen und farbige Kreidestücke dazu.
Danach folgt die Ablesung und Protokollierung der Positionen am ausgelegten Maßband.
Vor jedem neuen Versuch werden die Markierungen am Boden entfernt.
Bei einigen Versuchen wurde auch viermal hintereinander die Kugel aufgeladen, die  Zonen gesucht und markiert.
Erst danach erfolgte die Ablesung und Reinigung des Bodens.

Abb. 24: Markierungen in der Nähe des Stativs. Die Kugel wurde negativ aufgeladen. (FB)

Abb. 25: Markierungen weiter außerhalb. Die Kugel wurde positiv aufgeladen. Ganz hinten die Zonen bei +5kV. Vorne die grünen Kreidestücke zeigen die Zonen für 0 kV (FB)

Abb. 26: Ansicht von oben. Ganz rechts die Zonen bei +5 kV, links oben bei 0 kV (FB)

Abb. 26a: Markierungen von vier Messungen unmittelbar nacheinander bei 4 kV negativ, ohne zwischenzeitliche Säuberung des Bodens. Der Proband schaut beim Suchen in Richtung zur Kugel. Wenn er die Position gefunden hat, bückt er sich und kann erst dann seine vorherigen Markierungen wahrnehmen. (FB)

Abb. 27: Daten vom 3.2.2012, jeweils die Positionen der Zonenränder. Eine positive Aufladung der Kugel vergrößert die Zonen, eine negative verkleinert sie. Die Daten im rechten Bereich stammen von drei Versuchsreihen, die Mittelwerte Zonenränder sind mit Kreisen markiert. Rotation CCW, links (FB)

Abb. 28: Daten vom 4.2.2012 Die Daten im rechten Bereich (positive Aufladung) wurden nur einfach aufgenommen, dagegen die im linken Teil bei negativer Spannung an der Kugel mehrfach. Mittelwerte für die Positionen der vier Zonenränder sind als Kreise dargestellt. Rotation CCW, links (FB)

Abb. 29: alle Daten zusammen. Mittelwerte als Kreise dargestellt. Grob geschätzter Fehler: +/- 1/4 Meter.  Rotation CCW, links (FB)

Abb. 29a: Anpassung jeweils mit Exponentialfunktionen innerer Rand (1) durch die e-Funktion    y = 2,4 * exp( 0,24 * x) +0 Exponentialfunktion  Parameter             y= a * EXP(x*b) +c               a1 2,40   b1 0,240   c1 0,0 a2 2,55 b2 0,235 c2 0,2 a3 2,70 b3 0,230 c3 0,4 a4 2,80 b4 0,230 c4 0,6 (FB)

Abb. 30: Veränderung der Randpositionen als Funktion der Ladespannung für den inneren Rand der inneren Zone (1). (elf Messungen) Rotation CCW, links (FB)

Abb. 31: Veränderung der Randpositionen als Funktion der Ladespannung für den äußeren Rand der inneren Zone (2), (elf Messungen) Rotation CCW, links (FB)

Abb. 32: Veränderung der Randpositionen als Funktion der Ladespannung für den inneren Rand der äußeren Zone (3), (elf Messungen) Rotation CCW, links (FB)

Abb. 33: Veränderung der Randpositionen als Funktion der Ladespannung für den äußeren Rand der äußeren Zone (4), (elf Messungen) Rotation CCW, links (FB)

Tabellen mit den Meßwerten

3.2.2012 Rotation CCW, links Rand Null kV Eins kV Zwei kV Drei kV Vier kV Fünf kV 1 0,0 2,15 -1,0 1,88 -2,0 1,22 -3,0 0,90 -4,00 0,70     2 0,0 2,62 -1,0 2,30 -2,0 1,57 -3,0 1,18 -4,00 0,82     3 0,0 3,08 -1,0 2,65 -2,0 1,81 -3,0 1,32 -4,00 0,95     4 0,0 3,50 -1,0 3,07 -2,0 2,20 -3,0 1,75 -4,00 1,22       0,0   1,0   2,0   3,0   4,00       1 0,0 2,65 1,0 3,07 2,0 3,74 3,0 4,90 4,00 6,15 5,0 7,65 2 0,0 2,90 1,0 3,67 2,0 4,45 3,0 5,35 4,00 6,57 5,0 8,15 3 0,0 3,35 1,0 3,98 2,0 4,97 3,0 5,77 4,00 6,90 5,0 8,48 4 0,0 3,85 1,0 4,40 2,0 5,57 3,0 6,18 4,00 7,34 5,0 8,94   0,0   1,0   2,0   3,0   4,00   5,0   1 0,0 1,93 1,0 2,47 2,0 3,69 3,0 4,98 4,00 6,30 5,0 7,72 2 0,0 2,52 1,0 3,26 2,0 4,40 3,0 5,55 4,00 6,97 5,0 8,30 3 0,0 2,90 1,0 3,57 2,0 4,75 3,0 5,91 4,00 7,24 5,0 8,57 4 0,0 3,35 1,0 4,14 2,0 5,28 3,0 6,45 4,00 7,75 5,0 9,20   0,0   1,0   2,0   3,0   4,00   5,0   1 0,0 1,70 1,0 2,30 2,0 3,45 3,0 4,92 4,00 6,20 5,0 7,55 2 0,0 2,30 1,0 2,98 2,0 4,12 3,0 5,47 4,00 6,95 5,0 8,15 3 0,0 2,80 1,0 3,40 2,0 4,42 3,0 5,80 4,00 7,30 5,0 8,45 4 0,0 3,52 1,0 4,13 2,0 5,05 3,0 6,40 4,00 8,02 5,0 9,15 M-null M-eins M-zwei M-drei M-vier M-fünf 1 0,0 2,11 1,0 2,61 2,0 3,63 3,0 4,93 4,00 6,22 5,0 7,64 2 0,0 2,59 1,0 3,30 2,0 4,32 3,0 5,46 4,00 6,83 5,0 8,20 3 0,0 3,03 1,0 3,65 2,0 4,71 3,0 5,83 4,00 7,15 5,0 8,50 4 0,0 3,56 1,0 4,22 2,0 5,30 3,0 6,34 4,00 7,70 5,0 9,10

Tabelle: Daten vom 3.2.2012, Rotation CCW, links Fortlaufende Nummer 1 bis 4  für die vier Ränder, 1 innen, 4 außen. Spannung, Position, Spannung, Position  usw. Die unteren vier Zeilen enthalten die Mittelwerte (FB)

04.02.2012  Rand null kV   eins kV   zwei kV   drei kV   vier kV   fünf kV   1 0,0 2,30 1,0 3,49 2,0 4,70 3,0 5,80 4,00 6,88 5,0 8,38 2 0,0 2,68 1,0 3,97 2,0 5,05 3,0 6,18 4,00 7,18 5,0 8,82 3 0,0 3,17 1,0 4,25 2,0 5,35 3,0 6,47 4,00 7,43 5,0 9,01 4 0,0 3,65 1,0 4,68 2,0 5,73 3,0 6,80 4,00 7,78 5,0 9,37 1 0,0 2,30 -1,0 1,70 -2,0 1,00 -3,0 0,86 -4,00 0,68     2 0,0 2,68 -1,0 1,42 -2,0 1,16 -3,0 0,97 -4,00 0,82     3 0,0 3,04 -1,0 1,92 -2,0 1,33 -3,0 1,08 -4,00 0,89     4 0,0 3,43 -1,0 2,23 -2,0 1,54 -3,0 1,27 -4,00 1,04     1 0,0   -1,0 1,68 -2,0 0,95 -3,0 0,92 -4,00 0,67     2 0,0   -1,0 1,40 -2,0 1,15 -3,0 1,05 -4,00 0,77     3 0,0   -1,0 1,93 -2,0 1,35 -3,0 1,13 -4,00 0,89     4 0,0   -1,0 2,22 -2,0 1,63 -3,0 1,31 -4,00 1,02     1 0,0 3,08 -1,0 2,11 -2,0 2,04 -3,0 1,60 -4,00 1,27 -5,0 1,07 2 0,0 3,56 -1,0 2,38 -2,0 2,25 -3,0 1,80 -4,00 1,45 -5,0 1,21 3 0,0 3,76 -1,0 2,59 -2,0 2,42 -3,0 1,95 -4,00 1,59 -5,0 1,29 4 0,0 4,08 -1,0 2,91 -2,0 2,69 -3,0 2,19 -4,00 1,73 -5,0 1,45 1 0,0 3,12 -1,0 2,10 -2,0 1,99 -3,0 1,61 -4,00 1,29 -5,0 1,07 2 0,0 3,52 -1,0 2,42 -2,0 2,24 -3,0 1,78 -4,00 1,40 -5,0 1,19 3 0,0 3,76 -1,0 2,64 -2,0 2,38 -3,0 1,92 -4,00 1,52 -5,0 1,29 4 0,0 4,06 -1,0 2,92 -2,0 2,69 -3,0 2,18 -4,00 1,67 -5,0 1,42 1 0,0 3,18 -1,0 2,13 -2,0 1,99 -3,0 1,60 -4,00 1,32 -5,0 1,11 2 0,0 3,55 -1,0 2,39 -2,0 2,25 -3,0 1,79 -4,00 1,48 -5,0 1,22 3 0,0 3,74 -1,0 2,60 -2,0 2,46 -3,0 1,95 -4,00 1,57 -5,0 1,33 4 0,0 4,07 -1,0 2,87 -2,0 2,71 -3,0 2,19 -4,00 1,74 -5,0 1,46 1 0,0 3,15 -1,0 2,12 -2,0 2,01 -3,0 1,61 -4,00 1,30 -5,0 1,09 2 0,0 3,55 -1,0 2,42 -2,0 2,24 -3,0 1,73 -4,00 1,45 -5,0 1,29 3 0,0 3,74 -1,0 2,64 -2,0 2,40 -3,0 1,92 -4,00 1,55 -5,0 1,32 4 0,0 4,09 -1,0 2,95 -2,0 2,70 -3,0 2,20 -4,00 1,73 -5,0 1,48 0,0 m-null -1,0 m-eins -2,0 m-zwei -3,0 m-drei -4,00 m-vier -5,0 m-fünf 1 0,0 3,13 -1,0 1,97 -2,0 1,66 -3,0 1,37 -4,00 1,09 -5,0 1,09 2 0,0 3,55 -1,0 2,07 -2,0 1,88 -3,0 1,52 -4,00 1,23 -5,0 1,23 3 0,0 3,75 -1,0 2,39 -2,0 2,06 -3,0 1,66 -4,00 1,34 -5,0 1,31 4 0,0 4,08 -1,0 2,68 -2,0 2,33 -3,0 1,89 -4,00 1,49 -5,0 1,45

Tabelle: Daten vom 4.2.2012 Fortlaufende Nummer 1 bis 4  für die vier Ränder, 1 innen, 4 außen. Spannung, Position, Spannung, Position  usw. Die unteren vier Zeilen enthalten die Mittelwerte (FB)

innere Zone, Rand innen Spannung /kV Position / Meter 1.1 0,0 2,15 -1,0 1,88 -2,0 1,22 -3,0 0,90 -4,00 0,70 5,0   03.02.2012 1.2 0,0 2,65 1,0 3,07 2,0 3,74 3,0 4,90 4,00 6,15 5,0 7,65 03.02.2012 1.3 0,0 1,93 1,0 2,47 2,0 3,69 3,0 4,98 4,00 6,30 5,0 7,72 03.02.2012 1.4 0,0 1,70 1,0 2,30 2,0 3,45 3,0 4,92 4,00 6,20 5,0 7,55 03.02.2012 1.5 0,0 2,30 1,0 3,49 2,0 4,70 3,0 5,80 4,00 6,88 5,0 8,38 04.02.2012 1.6 0,0 2,30 -1,0 1,70 -2,0 1,00 -3,0 0,86 -4,00 0,68 5,0   04.02.2012 1.7 0,0   -1,0 1,68 -2,0 0,95 -3,0 0,92 -4,00 0,67 5,0   04.02.2012 1.8 0,0 3,08 -1,0 2,11 -2,0 2,04 -3,0 1,60 -4,00 1,27 -5,0 1,07 04.02.2012 1.9 0,0 3,12 -1,0 2,10 -2,0 1,99 -3,0 1,61 -4,00 1,29 -5,0 1,07 04.02.2012 1.10 0,0 3,18 -1,0 2,13 -2,0 1,99 -3,0 1,60 -4,00 1,32 -5,0 1,11 04.02.2012 1.11 0,0 3,15 -1,0 2,12 -2,0 2,01 -3,0 1,61 -4,00 1,30 -5,0 1,09 04.02.2012 innere Zone, Rand außen                         2.1 0,0 2,62 -1,0 2,30 -2,0 1,57 -3,0 1,18 -4,00 0,82 5,0   03.02.2012 2.2 0,0 2,90 1,0 3,67 2,0 4,45 3,0 5,35 4,00 6,57 5,0 8,15 03.02.2012 2.3 0,0 2,52 1,0 3,26 2,0 4,40 3,0 5,55 4,00 6,97 5,0 8,30 03.02.2012 2.4 0,0 2,30 1,0 2,98 2,0 4,12 3,0 5,47 4,00 6,95 5,0 8,15 03.02.2012 2.5 0,0 2,68 1,0 3,97 2,0 5,05 3,0 6,18 4,00 7,18 5,0 8,82 04.02.2012 2.6 0,0 2,68 -1,0 1,42 -2,0 1,16 -3,0 0,97 -4,00 0,82 5,0   04.02.2012 2.7 0,0   -1,0 1,40 -2,0 1,15 -3,0 1,05 -4,00 0,77 5,0   04.02.2012 2.8 0,0 3,56 -1,0 2,38 -2,0 2,25 -3,0 1,80 -4,00 1,45 -5,0 1,21 04.02.2012 2.9 0,0 3,52 -1,0 2,42 -2,0 2,24 -3,0 1,78 -4,00 1,40 -5,0 1,19 04.02.2012 2.10 0,0 3,55 -1,0 2,39 -2,0 2,25 -3,0 1,79 -4,00 1,48 -5,0 1,22 04.02.2012 2.11 0,0 3,55 -1,0 2,42 -2,0 2,24 -3,0 1,73 -4,00 1,45 -5,0 1,29 04.02.2012 äußere Zone, Rand innen                         3.1 0,0 3,08 -1,0 2,65 -2,0 1,81 -3,0 1,32 -4,00 0,95 5,0   03.02.2012 3.2 0,0 3,35 1,0 3,98 2,0 4,97 3,0 5,77 4,00 6,90 5,0 8,48 03.02.2012 3.3 0,0 2,90 1,0 3,57 2,0 4,75 3,0 5,91 4,00 7,24 5,0 8,57 03.02.2012 3,4 0,0 2,80 1,0 3,40 2,0 4,42 3,0 5,80 4,00 7,30 5,0 8,45 03.02.2012 3.5 0,0 3,17 1,0 4,25 2,0 5,35 3,0 6,47 4,00 7,43 5,0 9,01 04.02.2012 3.6 0,0 3,04 -1,0 1,92 -2,0 1,33 -3,0 1,08 -4,00 0,89 5,0   04.02.2012 3.7 0,0   -1,0 1,93 -2,0 1,35 -3,0 1,13 -4,00 0,89 5,0   04.02.2012 3.8 0,0 3,76 -1,0 2,59 -2,0 2,42 -3,0 1,95 -4,00 1,59 -5,0 1,29 04.02.2012 3.9 0,0 3,76 -1,0 2,64 -2,0 2,38 -3,0 1,92 -4,00 1,52 -5,0 1,29 04.02.2012 3.10 0,0 3,74 -1,0 2,60 -2,0 2,46 -3,0 1,95 -4,00 1,57 -5,0 1,33 04.02.2012 3.11 0,0 3,74 -1,0 2,64 -2,0 2,40 -3,0 1,92 -4,00 1,55 -5,0 1,32 04.02.2012 äußere Zone,  Rand aussen                         4.1 0,0 3,50 -1,0 3,07 -2,0 2,20 -3,0 1,75 -4,00 1,22 5,0   03.02.2012 4.2 0,0 3,85 1,0 4,40 2,0 5,57 3,0 6,18 4,00 7,34 5,0 8,94 03.02.2012 4.3 0,0 3,35 1,0 4,14 2,0 5,28 3,0 6,45 4,00 7,75 5,0 9,20 03.02.2012 4.4 0,0 3,52 1,0 4,13 2,0 5,05 3,0 6,40 4,00 8,02 5,0 9,15 03.02.2012 4.5 0,0 3,65 1,0 4,68 2,0 5,73 3,0 6,80 4,00 7,78 5,0 9,37 04.02.2012 4.6 0,0 3,43 -1,0 2,23 -2,0 1,54 -3,0 1,27 -4,00 1,04     04.02.2012 4.7 0,0   -1,0 2,22 -2,0 1,63 -3,0 1,31 -4,00 1,02     04.02.2012 4.8 0,0 4,08 -1,0 2,91 -2,0 2,69 -3,0 2,19 -4,00 1,73 -5,0 1,45 04.02.2012 4.9 0,0 4,06 -1,0 2,92 -2,0 2,69 -3,0 2,18 -4,00 1,67 -5,0 1,42 04.02.2012 4.10 0,0 4,07 -1,0 2,87 -2,0 2,71 -3,0 2,19 -4,00 1,74 -5,0 1,46 04.02.2012 4.11 0,0 4,09 -1,0 2,95 -2,0 2,70 -3,0 2,20 -4,00 1,73 -5,0 1,48 04.02.2012

Tabelle:  alle Daten der elf Messungen, sortiert nach inneren (1.1....) (2.1....)  und äußeren Rändern (3.1... und 4.1....).  (FB)

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5.2.2012

Abb. 34: Die Zonen wachsen, wenn man die Drehzahl erhöht. (FB)

Abb. 35:  5.2.2012, bei zunehmender Spannung werden die Zonen sehr klein. Im Vergleich zu Abb. 29a sind die hier Radien der Zonen insgesamt größer. Möglicherweise gibt es noch weitere spürbare Strukturen außerhalb der oben gefunden beiden Zonen. (FB)

Abb. 36: Rotation umgekehrt, die Abhängigkeit mit der Ladespannung ist offensichtlich gespiegelt. Bei Rechtsdrehung führt eine negative Ladespannung zur Erhöhung der Radien der Zonen. Bei Linksdrehung erhöht eine positive Ladespannung die Radien der Zonen. (FB)

Abb. 37a: Objekt und Ergebnisse an der Tafel. (FB)

Abb. 37: Zusammenfassung der Abhängigkeiten von Drehzahl, Zonenradien und Ladespannung (FB)

Abb. 38: Zusammenfassung der Abhängigkeiten von Drehzahl, Zonenradien und Ladespannung, schematisch (FB)

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Paradox von Schiff, bewegte Ladungen

http://www.clifford.org/wpezzag/talk/2005eugene/05eugene.pdf

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Daten vom 5.2.2012

05.02.2012 N / Hz Kugel rotiert  bei  2 Volt mit 5 Umdr. in 25 Sek. 5,00 0,20 Kugel rotiert  bei  3 Volt mit 5 Umdr. in 15 Sek. 3,00 0,33 Kugel rotiert  bei  4 Volt mit 5 Umdr. in 10,5 Sek. 2,10 0,48 Kugel rotiert  bei  5 Volt mit 10 Umdr. in 15 Sek. 1,50 0,67 Kugel rotiert  bei  1,5 Volt mit 5 Umdr. in 36 Sek. 7,20 0,14 Sensor mit Kopf,  seitlich gegangen Drehzahl-Abhängigkeit,  Kugel 40 mm, Rotation CCW,  links Zonenrand Drehzahl /Hz Pos./Meter Drehzahl Pos Drehzahl Pos Drehzahl Pos Drehzahl Pos 1 0,14 2,18 0,20 3,15 0,33 4,38 0,48 5,26 0,67 6,72 2 0,14 2,57 0,20 3,52 0,33 4,73 0,48 5,74 0,67 7,07 3 0,14 2,74 0,20 3,78 0,33 4,92 0,48 5,93 0,67 7,29 4 0,14 3,06 0,20 4,13 0,33 5,27 0,48 6,34 0,67 7,57 1 0,14 2,22 0,20 3,17 0,33 4,39 0,48 5,34 0,67 6,70 2 0,14 2,58 0,20 3,56 0,33 4,78 0,48 5,72 0,67 7,08 3 0,14 2,73 0,20 3,81 0,33 4,97 0,48 5,86 0,67 7,30 4 0,14 3,05 0,20 4,17 0,33 5,26 0,48 6,21 0,67 7,58 1 0,14 2,18 0,20 3,16 0,33 4,43 0,48 5,35 0,67 6,75 2 0,14 2,59 0,20 3,58 0,33 4,80 0,48 5,72 0,67 7,09 3 0,14 2,74 0,20 3,78 0,33 4,97 0,48 5,85 0,67 7,28 4 0,14 3,05 0,20 4,17 0,33 5,26 0,48 6,20 0,67 7,61 Mittel 1 0,14 2,19 0,20 3,16 0,33 4,40 0,48 5,32 0,67 6,72 Mittel 2 0,14 2,58 0,20 3,55 0,33 4,77 0,48 5,73 0,67 7,08 Mittel 3 0,14 2,74 0,20 3,79 0,33 4,95 0,48 5,88 0,67 7,29 Mittel 4 0,14 3,05 0,20 4,16 0,33 5,26 0,48 6,25 0,67 7,59

05.02.2012 Höhere Spannung, Kugel 40mm, Rotation CCW, links Hand oder Kopf als Sensor seitlich gegangen Zonenrand Spannung/ kV Position/Meter   Mittel 4 -20,0 0,80 Hand 0,78 4 -20,0 0,75 Hand   4 -20,0 0,80 Hand   4 -17,0 0,95 Hand 0,98 4 -17,0 1,00 Hand   4 -17,0 1,00 Hand   4 -14,0 1,30 Hand 1,30 4 -14,0 1,30 Hand   4 -14,0 1,30 Hand   4 -11,0 1,80 Hand 1,81 4 -11,0 1,70 Kopf   4 -11,0 1,85 Kopf   4 -11,0 1,90 Kopf   4 -8,0 2,10 Kopf 2,41 4 -8,0 2,60 Kopf   4 -8,0 2,45 Kopf   4 -8,0 2,50 Kopf   4 -6,0 2,40 Kopf 2,48 4 -6,0 2,60 Kopf   4 -6,0 2,45 Kopf   4 -6,0 2,50 Kopf   4 -5,0 2,95 Kopf 2,87 4 -5,0 2,80 Kopf   4 -5,0 2,85 Kopf   4 -15,5 1,35 Kopf 1,37 4 -15,5 1,35 Kopf   4 -15,5 1,40 Kopf   4 -18,0 1,12 Kopf 1,09 4 -18,0 1,10 Kopf   4 -18,0 1,05 Kopf   4 -20,0 0,85 Kopf 0,85 4 -20,0 0,80 Kopf   4 -20,0 0,90 Kopf   4 -22,0 0,75 Kopf 0,71 4 -22,0 0,72 Kopf   4 -22,0 0,65 Kopf   4 -25,0 0,60 Kopf 0,60 4 -25,0 0,60 Kopf   4 -25,0 0,60 Kopf

Geladene Kugel 40 mm, Rotation CW, rechts  Rotation mit  2,0 Volt, 5 Umdrehungen in 26 Sekunden. Zone Spannung/ kV Position / Meter                 1 -2,0 3,93 -4,0 6,83 0,0 2,56 2,0 1,90 4,00 1,39 2 -2,0 4,31 -4,0 7,21 0,0 2,87 2,0 2,07 4,00 1,52 3 -2,0 4,43 -4,0 7,33 0,0 2,99 2,0 2,14 4,00 1,59 4 -2,0 4,71 -4,0 7,57 0,0 3,20 2,0 2,29 4,00 1,66 1 -2,0 3,93 -4,0 6,78 0,0 2,55 2,0 1,88 4,00 1,37 2 -2,0 4,32 -4,0 7,17 0,0 2,87 2,0 2,07 4,00 1,52 3 -2,0 4,47 -4,0 7,28 0,0 2,96 2,0 2,13 4,00 1,56 4 -2,0 4,75 -4,0 7,55 0,0 3,22 2,0 2,30 4,00 1,66 1 -2,0 3,97 -4,0 6,73 0,0 2,54 2,0 1,87 4,00 1,36 2 -2,0 4,33 -4,0 7,12 0,0 2,86 2,0 2,06 4,00 1,52 3 -2,0 4,47 -4,0 7,27 0,0 2,95 2,0 2,14 4,00 1,55 4 -2,0 4,75 -4,0 7,52 0,0 3,21 2,0 2,31 4,00 1,65 Mittel 1 -2,0 3,94 -4,0 6,78 0,0 2,55 2,0 1,88 4,00 1,37 Mittel 2 -2,0 4,32 -4,0 7,17 0,0 2,87 2,0 2,07 4,00 1,52 Mittel 3 -2,0 4,46 -4,0 7,29 0,0 2,97 2,0 2,14 4,00 1,57 Mittel 4 -2,0 4,74 -4,0 7,55 0,0 3,21 2,0 2,30 4,00 1,66

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Rotierender Zylinderkondensator

Abb. 39: rotierender Zylinderkondensator. Innen Eisenrohr, außen Kupferrohr. erste Beobachtungen: auch ohne Ladung entstehen ringförmige Strukturen. (FB)

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3. Effekte ohne Rotation, Objekt umgeben von mechanischem Resonator 

Abb. 40: Messingrohr und Teelicht (FB)

Abb. 41: Messingrohr, Eisenrohr und leitende Verbindung durch einen Draht (FB)

Abb. 42: Messingrohr, Eisenrohr und leitende Verbindung durch Aluminiumfolie (FB)

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