Was ist Verschiebungsstrom?

Verschiebungsstrom bezeichnet den Strom, der durch das elektrische Feld eines Materials fließt, wenn es einem zeitlich veränderlichen elektrischen Feld ausgesetzt ist. Im Gegensatz zum elektrischen Strom, der durch die Bewegung von elektrischen Ladungen verursacht wird, fließt der Verschiebungsstrom durch die Verlagerung von Ladungen innerhalb des Materials. Verschiebungsstrom tritt in isolierenden Materialien wie Kabelmantel, Kunststoffen und Keramik auf, wenn sie in einem elektrischen Feld platziert werden.

Wie entsteht Verschiebungsstrom?

Verschiebungsstrom entsteht durch die Verlagerung von Ladungen innerhalb des Materials aufgrund der Anwesenheit eines elektrischen Feldes. Wenn ein Wechselstrom durch ein Kabel fließt, erzeugt er ein elektrisches Feld um das Kabel herum. Dieses elektrische Feld verursacht die Verlagerung von Ladungen im Material, was den Verschiebungsstrom erzeugt. Die Größe des Verschiebungsstroms hängt von der Größe des elektrischen Feldes, der Frequenz des Wechselstroms und den elektrischen Eigenschaften des Materials ab.

Beispiel: Verschiebungsstrom in Kondensatoren

Ein bekanntes Beispiel für Verschiebungsstrom ist der Strom, der in einem Kondensator fließt. Ein Kondensator besteht aus zwei leitenden Platten, die durch ein isolierendes Material, wie zum Beispiel Luft, getrennt sind. Wenn eine Spannung an den Platten angelegt wird, entsteht ein elektrisches Feld zwischen ihnen. Dieses elektrische Feld verursacht die Verlagerung von Ladungen in dem isolierenden Material zwischen den Platten, was den Verschiebungsstrom durch den Kondensator erzeugt.

Anwendungen von Verschiebungsstrom

Verschiebungsstrom hat verschiedene Anwendungen in der Elektrotechnik und Elektronik. In der Hochspannungstechnik wird Verschiebungsstrom zur Isolation von Leitungen verwendet. In der Elektronik wird Verschiebungsstrom in Kondensatoren zur Speicherung von elektrischer Energie genutzt. Der Verschiebungsstrom wird auch bei der Messung von elektrischen Feldern und in der Wellenleitertechnik verwendet. In der drahtlosen Kommunikationstechnologie ist Verschiebungsstrom eine wichtige Eigenschaft von Antennen.