Friedrich Balck  > Biosensor  > Versuche  > Wärmestrahlung

Beobachtungen:

Wärmestrahlung, Wärmestrom, elektrische Spannung, mechanische Spannung


1.1 Klassische Wärmestrahlung
1.2 Thermische Emission
1.3 Weitere Strahlung von glühenden Körpern


2.  Andere Art von Strahlung bei schwach erwärmten bzw. heißen Körpern
  2.1  erwärmte Metallkörper
  2.2  glühender Eisendraht mit Gleichstrom erhitzt
  2.3  Glühdraht einer 12 V Glühbirne, Draht einer Feinsicherung
  2.4  Strahler mit Halogenstab 500 W


3. Warmes Wasser
  3.1 Warmes Wasser im Porzellanbecher
  3.2 Unterschied - wärmer oder kälter als die Umgebung
  3.3 Warmes Wasser im gläsernen Isolierglas
  3.4 Wärmezufuhr erzeugt Strukturen wie bei Strömungen
  3.5 Wärmestrahlung, Kältestrahlung

4. Sonstiges
  4.1 Pyramide, Chestahedron
  4.2 Spürbare Strukturen bei Pyramiden
  4.3 Zusätzliche Anregung mit einem elektrische Feld
  4.4 Elektrische und mechanische Spannung sowie Erwärmung

    4.4.1 Mechanische Spannung

   4.4.2 Orbital von einem Bleiklotz als Detektor
      4.4.2.1 Einfluß einer elektrischen Spannung
, Seebeck-Effekt
      4.4.2.2 Einfluß einer mechanischen Spannung
  4.4.3 Einfluß von Erwärmung
      4.4.3.1 Orbital vom Bleiklotz als Detektor für Anregungen
     4.4.3.2 Wirbelzonen als Detektor für Strömungen
 
4.4.4 Einfluß einer sehr kleinen Gleichspannung bei einem Stab
(ohne elektrischen Kontakt!)
  4.4.5 Strömungen bei mechanischen Spannungen

  4.4.6 Strömung bei einem aktiven Körper

5. Sonstiges-2
 5.1 Festkörpereigenschaften
 5.2 Eisenbahnschienen als Thermometer (1)
 5.3 Eisenbahnschienen als Thermometer  (2), Beobachtungen an Fotos von Schienen
 5.4 Ideale Gase
 5.5 Strömung durch Bewegung
 5.6 Strömung bei einem Laserstrahl


Photozelle
   photozelle.htm#kapitel-05

N-Strahlung
   n-strahlung.htm

Lichtbündel 
    licht-experimente.htm#kapitel-05


dsco7670-a_g.jpg
Abb. 00-01: Austritt, "es kommt etwas heraus", Austrittsarbeit
  • Fotozelle                                                                         photozelle.htm#kapitel-05
  • Glühemission b) elektrisch geheizt im Vakuum,
                      e) bei Luft mit Flamme erwärmt, N-Strahlung,   n-strahlung.htm
                                                                   Sonne          licht-experimente.htm#kapitel-05
                      f) bei Luft, schwach warm   Kaffee-Tasse, IR-Strahlung
  • elektrochemische Spannung, Batterie
  • Thermospannung
  • kalte Entladung
 (FB)




1.1 Klassische Wärmestrahlung

Klassische Wärmestrahlung geht sichtbar von glühenden Körpern aus.
Es gibt aber auch Strahlung von nur schwach erwärmten (d.h. nicht sichtbar glühenden) Körpern.
Diese Strahlung läßt sich mit einer Wärmebildkamera nachweisen, aber auch z.B. mit der Haut auf dem Handrücken.

imj_6450-a_g.jpg
Abb. 01-01-01:  Unterschiedliche Farben bedeuten unterschiedliche Temperaturen.
In der Nähe der Stromzuführungen ist es kälter, daher sieht man zum Teil Farben von Hellgelb bis Dunkelrot.
aus lichtquellen.htm#kapitel-04
Abb. 04-02: Wolframband?, elektrisch geheizt (FB)

Die Höhe der Temperatur läßt sich aus der Farbe ermitteln. Ein Schmied sieht an der Farbe,  wie warm sein Material ist.     planck-strahlung.htm
planck-strahlungsgesetz-wellenlaenge_g.jpg
Abb. 01-01-02:
aus planck-strahlung.htm
Abb. 05: Spezifische Ausstrahlung eines schwarzen Körpers für verschiedene Temperaturen, aufgetragen gegen die Wellenlänge der Strahlung.
Bei 3000 K liegt das Maximum etwa bei 1 Mikrometer und bei 300 K etwa bei 10 Mikrometer.
Beim Sonnenlicht ist das Maximum beim grünen Licht, etwa bei 0,5 Mikrometer, somit ist die zugehörige Temperatur des Strahlers daher noch etwas höher (etwa 5800 K) . (FB)




1.2 Thermische Emission

Aus heißen Metallen treten Ladungsträger aus. Man kann sie mit einem elektrischen Feld absaugen, sofern der Luftdruck sehr niedrig ist, d.h. wenn sich der Aufbau im Vakuum befindet.
Restliche Gasmoleküle sind der Grund dafür, daß die Ladungen auf ihrem Weg zum Auffänger behindert werden.
Je weniger Gasteilchen vorhanden sind, um so mehr Ladungsträger gelangen zum Auffänger.
Dieser Zusammenhang läßt sich in einem Vakuum-Meßgerät ausnutzen.

Glühemission: felder.htm#kapitel-04-06-02

IMH_2839_g.jpg
Abb. 01-02-01: oben: Heizdraht (weißer Draht), aus dem beim Glühen die Ladungsträger austreten
                       (Glühemission) ,
                     Wendel  (zum kurzzeitigen Ausheizen d.h. Reinigen der Elektroden)
                     in der Mitte:   Auffänger-Elektrode für die Ladungsträger (FB)
IMH_2838_g.jpg
Abb. 01-02-02:  Meßbereich von 10-2 bis 10-8  mbar
     untere Skala: Heizstrom für die Glühemission 0,1 mA (FB)
imp_4488_g.jpg
Abb. 01-02-03: Glühkathode, Aufbau wie im Röhrenfernseher oder Kathodenstrahl-Oszillograph.
aus beschleunigte-ladungen.htm#kapitel-01
Abb. 01-13: Fadenstrahlrohr: Ein Elektronenstrahl kommt aus einer Glühkathode, wird mit etwa 250 V beschleunigt und verläßt den Aufbau durch eine kleine Öffnung. Die spezielle Gasfüllung in dem Glaskolben macht den Strahl sichtbar (FB)



1.3 Weitere Strahlung von glühenden Körpern


N-Strahlen, N rayons      von R. Blondlot

n-strahlen.htm

dscn6034_g.jpg
Abb. 01-03-01: Die Sonne scheint auf die Aluminiumlinse. Im Schattenbereich können sensitive Personen Teilchenstrahlung (N-Strahlen) finden, die durch die Linsenform "gebündelt" werden. Es gibt mehrere "Brennpunkte", d.h. es sind dort einige Stellen mit höherer spürbarer Intensität.
aus  n-strahlung.htm#kapitel-03-02-02
Abb. 03-02-02-04: 29.4.2016  Ausgerichtet nach der Sonne, Blende mit 55 mm Öffnung aus feuchtem Karton. (FB)
imh_1981-b.jpg
Abb.01-03-02: Gaslaterne mit vier Glühstrümpfen (FB)
dscn6018_g.jpg
abb. 01-03-03: Gaslampe mit Glühstrumpf,  ähnlicher Aufbau wie von Blondlot benutzt. Er hatte eine Auer-Lampe (Glühkörper) zur Verfügung.
aus  n-strahlung.htm#kapitel-03-02-02
Abb. 03-02-02-03: 27.4.2016
Nach Entfernen des Käfigs auf der linken Seite beträgt nun der kleinste Abstand 30 mm.
Die Aluminium-Linse ist auf ein T-förmiges Lochblech geklebt. Die Breite der Schenkel beträgt 45 mm.
Der rechte Rand des Lochblechs liegt in der Ebene der planen Seite der Linse. (FB)
dscn6045_g.jpg
Abb. 01-03-04:  Halogenlampe als Glühkörper.
Auf dem Papier sind mehrere Striche zu sehen, die einzelne "Brennpunkte" markieren.
aus  n-strahlung.htm#kapitel-03-02-02
Abb. 03-02-02-10: 30.4.2016, Beleuchtung mit Halogen-Bilux-Birne (Autoscheinwerfer), stärkere Strukturen als bei E27-Birne (FB)





2.  Andere Art von Strahlung bei schwach erwärmten bzw. heißen Körpern

2.1 erwärmte Metallkörper

Ist ein Körper wärmer als seine Umgebung, vergrößert sich dessen spürbare Struktur, die ihn umgibt.
Deren Erweiterung hängt von der Temperaturdifferenz zur Umgebung ab.
Es reichen schon Temperaturunterschiede von wenigen Grad aus für einen merkbaren Effekt..

dsco5579_g.jpg
Abb. 02-01-01: geheizte Kupferplatte mit Thermoelement
aus aktive-elemente.htm#kapitel-01-03
Abb. 01-03-02: Kupferplatte  50 mm x 30 mm x 4 mm,
außen hartgelötet ist ein Kupferrohr für Wasser/Luftkühlung, auf der Rückseite hart angelötet der Thermocoax-Heizdraht, die Nute auf der Vorderseite ist für das Thermocoax-Thermoelement.
Bei Heizung mit Gleichstrom  13,6 V 6 A  (81 W vom  Ladegerät)      T > 270°
 (FB)

temperatur-aktive-koerper-diag01-001.jpg
Abb. 02-01-02: Radius der Struktur um die Kupferplatte gegen die Temperatur.
Linearer Zusammenhang:    100°  Temperaturunterschied  entspricht etwa 100 cm Zunahme (FB)
dsco4602-a_g.jpg
Abb. 02-01-03: Kupferzylinder, mit der Gasflamme erwärmbar.
aus   aktive-elemente.htm#kapitel-01-03
Abb. 01-03-05: Im Zylinder ist eine kleine Bohrung, in der das Thermoelement steckt.
    (FB) 
dsco6105_g.jpg
Abb. 02-01-04:  Messingzylinder, mit der Gasflamme erwärmbar.
aus seums.htm#kapitel-03-02
Abb. 03-02-02: Messingzylinder, in einer kleinen Bohrung steckt das Thermoelement. (FB)
beugung-drahtgitter-aequator-zwei-diag07-001.jpg
Abb. 02-01-05: Mit zunehmder Temperatur des Messingzylinders, nimmt die Intensität der Struktur zu.
gemessen als Öffnungswinkel beim SEUMS.
aus seums.htm#kapitel-02
Abb. 02-04: Thermometer, Ein Messingzylinder mit 408 g zeigt mit einer Fläche zum Plattenkondensator. Er wurde mit einer Gasflamme erwärmt. In ihm steckt ein Thermoelement.
Während der Abkühlung in Luft wurden die Ausdehnungen der Strukturen notiert.
Aufgemessen wurden die Elemente in der westlichen Hälfte vom Meßkreis.
Der Zusammenhang zwischen Drehzahl und Winkel am Meßkreis ist fast proportional. (FB)




dsco7460_g.jpg
Abb. 02-01-06: Um diese Hohlkugel aus Edelstahl gibt es bei etwa 20° ein Orbital mit Radius von etwa 3,8 Meter. Es wächst mit zunehmender Temperatur.
aus kugel-orbital.htm#kapitel-02
Abb. 02-14: Auf die Kugel ist ein Thermoelement mit Mantel aus Edelstal geklebt. Es dient zur Messung der Temperatur und zum Anlegen der Gleichspannung (FB)
kugel-orbital-temperatur-spannung-diag06-001.jpg
Abb. 02-01-07: blaue Kurve der Radius wächst mit zunehmender Temperatur:  pro 1 K   1/11 m ~ 9 cm
aus kugel-orbital.htm#kapitel-02
Abb. 02-29: 31.10.2020, bei der großen Kugel (353 g)
Radius gegen Temperatur und Radius gegen Spannung (FB)







2.2  glühender Eisendraht mit Gleichstrom erhitzt


dsco7565-a_g.jpg
Abb. 02-02-01: Glühender Eisendraht, 0,5 mm, ca. 6 A Gleichstrom (FB)
dsco7566_g.jpg
Abb. 02-02-03: Drei Netzteile parallel geschaltet liefern maximal 9 A Gleichstrom.   (FB)
glueh-emission-diag01-001.jpg
Abb. 02-02-03: Der Radius des Orbitals wächst mit zunehmender Leistung linear an mit etwa 1 cm pro Watt.   (Leistung ist etwa proportional zur Temperatur) (FB)



2.3  Glühdraht einer 12 V Glühbirne, Draht einer Feinsicherung


dsco7568_g.jpg
Abb. 02-03-01: Gleicher Aufbau mit einer Glühlampe aus dem Auto, Sofittenlampe (12V)
Die Ausdehnung des inneren und äußeren Orbtials wird entlang vom Maßstab aufgenommen.
Der Maßstab liegt in Nord-Süd-Richtung.  (FB)
dsco7569-a_g.jpg
Abb. 02-03-02: Bestimmung der Radien in Nord- (rechts) und Südrichtung (links)
Links das Netzgerät für Gleichstrom. (FB)
glueh-emission-diag02-001.jpg
Abb. 02-03-03: Radien vom inneren und äußeren Orbital in Nord- und in Südrichtung bei unterschiedlichen Leistungen (Temperaturen)
  • Radien in Richtung Süd sind größer als in Richtung Nord.
  • Der Radius nimmt mit der Leistung zu.
  (FB)
dsco7570_g.jpg
Abb. 02-03-04:  Metallspiegel, Oberflächenspiegel
Wenn die Spiegelseite zur Lampe zeigt, wird die Ausbreitung des Orbitals nach rechts etwas schwächer
Bei umgekehrter Ausrichtung des Spiegels gibt es rechts hinter dem Spiegel keine Struktur.
 (FB)
imn_7221-b_g.jpg
Abb. 02-03-05:  Auch bei dieser Sifitte geht die spürbare Struktur durch diesen Granitklotz hindurch mit kaum wahrnehmbarer Zeitverzögerung.

aus aktive-elemente.htm#kapitel-01-03
Abb. 01-03-06: Die "Strahlung" dieser Struktur  dringt auch durch diesen Granitklotz hindurch.
Auf der Rückseite ist sie dann aufgefächert in einen äußeren und einen inneren Teil.
etwa so wie in Abb. 01-01-24 der obere gelbe und rote Teil ?   20.07.2019
Ändert man den Auftreffwinkel des Bündels, so folgt auch der durchgehende "Strahl" bzw. die Struktur.
 (FB)


dsco7683-a_g.jpg
Abb. 02-03-07: Feinsicherung für 0,315 A, betrieben mit einigen mA  (FB)
dsco7684-a_g.jpg
Abb. 02-03-08:  Versorgung mit Gleichstrom aus einer USB-Spannungsquelle (oben in der Mitte)
Spannungsregler und Spannungsteiler  (FB)
dsco7685_g.jpg
Abb. 02-03-09: Feinsicherung, 0,315 A, der Maßstab zeigt nach Süden.
Es gibt eine Struktur mit vier um die Drahtachse konzentrischen Elementen. (FB)
waerme-strahlung-diag02-001.jpg
Abb. 02-03-10: Die jeweiligen Radien der vier Strukturen nehmen mit der elektrischen Leistung zu.
Die Elemente haben etwa gleichen Abstand voneinander. (FB)







wasser-ader-zwei.htm#kapitel-09-01

wasserschlauch-gelb-2018-07-08-xls-diag11-002.jpg
Abb. 02-03-11: horizontaler Stromleiter
aus  wasser-ader-zwei.htm#kapitel-09-01
Abb. 09-01-16: Links und rechts vom Kupferdraht gibt es drei spürbare Zonen, L3,L2,L1 und R1,R2,R3
deren Abstand von der Drahtposition von der Höhe des Stroms abhängt.
Hier spielt das Vorzeichen eine wichtige Rolle. Der Draht liegt in Nord-Süd-Richtung
Die roten Kreise gehören zum Versuch mit Strom durch BNC-Kabel-Innenleiter, statt Kupferdraht
 (FB)
torus-gleichstrom-02-003_g.jpg
Abb. 02-03-12: vertikaler Stromleiter
aus  wasser-ader-zwei.htm#kapitel-09-01
Abb. 09-01-25: Die beobachteten Strukturen um den Stromleiter sind sehr komplex.
Es gibt von innen nach außen
  •  zwei jeweils torusartige Elemente (ein kleiner und ein größerer, Radius ca. 4 cm  und 8 cm)
  •  Doppelschraube
  •  drei Zylinder bei 0.36 uA  innen/außen R = 0.32-0.36  ;    0.64-0.67   ; 0.94-0.98 m





2.4 Strahler mit Halogenstab 500 W

Beobachtung:
In Strahlrichtung gibt es eine spürbare Struktur mit zwei Keulen.
Wenn die Blickrichtung Ost ist, d.h. die Drahtwendel exakt in Nord-Süd ausgerichtet ist,
  dann gibt es ein Minimum bei der Länge der Keulen.


dsco7677_g.jpg
Abb. 02-04-01: Dieser Halogen-Strahler ist für 500 W bei 230 Volt ausgelegt.
Beim Betrieb mit etwa 30 Volt leuchtet er schwach in gelblicher Farbe.
Bei den nachfolgenden Versuchen ist die elektrische Leistung erheblich geringer.
Die Glühwendel leuchtet nicht.  (FB)
dsco7672-a_g.jpg
Abb. 02-04-02: Die Glühwendel befindet sich in einem Quarzrohr. Bei diesen geringen Strömen leuchtet sie nicht.
Schon beim Betrieb mit etwa 2 Volt (73 mA 150 mW) gibt es eine spürbare Struktur mit Radius von etwa 1,5 m.  Bei 3 V (115 mA, 350 mW) sind es rund 2,2 m          Blickrichtung Ost
Die Länge der Struktur hängt von der Orientierung des Strahlers ab. Angaben für Ausrichtung nach Osten.  (FB)
dsco7675-a_g.jpg
Abb. 02-04-03: Netzteil für Gleichspannung (FB)
dsco7673-a_g.jpg
Abb. 02-04-04: Nach Einschalten des Stromes entsteht eine spürbare Struktur in Richtung der Scheinwerferöffnung. Diese 80 mm starke Holzfaserplatte (Dachisolierung) bewirkt, daß die Struktur erst nach wenigen Sekunden hindurchgeht und sich danach allmählich weiter ausbreitet.
"Abschirmkork sollte hochverdichtet sein, damit er sich nicht auflädt"  frei nach Kopschina
abschirmung.htm       /kopschina 2001/
(gilt für Ausrichtung nach Osten) (FB)
dsco7674-a_g.jpg
Abb. 02-04-05: Diese Granitplatte behindert die Ausbreitung einer spürbaren Struktur nicht.
Die Wirkung geht hindurch.  (gilt für Ausrichtung nach Osten) (FB)
imn_9820-a_g.jpg
Abb. 02-04-06: Steht ein Mensch mit dem Oberkörper vor dem Scheinwerfer, wird die spürbare Struktur nicht durchgelassen. Sie wird vom Körper reflektiert.  (gilt für Ausrichtung nach Osten) (FB)











3. Warmes Wasser
3.1 Warmes Wasser im Porzellanbecher




  • Man fülle einen Trinkbecher mit Wasser bei Raumtemperatur und
      bestimme den Radius der den Becher umgebenden spürbaren Struktur.
  • Anschließen wiederhole man die Messung mit warmem Wasser,
        nachdem man etwa eine Minute gewartet hat, bis sich die Becherwandung erwärmt hat.
  • Danach bestimme man den Radius erneut.
  • Anschließend trinke/gieße man die Hälfte vom Wasser wieder aus und bestimme erneut den Radius.
       (Experiment für die Kaffeepause)
Fazit:
  • Bei warmem Wasser ist die Struktur sehr viel größer als bei kaltem Wasser.
  • Halbiert man die Menge des warmen Wasser, schrumpft sie erheblich.
  • Die Oberflächentemperatur der Becherwand hat sich dabei nicht merklich verändert.
     Also kann die Ursache für die Struktur nicht die Oberflächentemperatur des Bechers sein,
     d.h. es handelt sich nicht die Wärmestrahlung im klassischen Sinne!
 


dsco7571-a_g.jpg
Abb. 03-01-01: Becher steht auf einem Holzbrett auf einer Küchenwaage. Die Temperatur wird mit einem Thermoelement gemessen. Die Kamera blickt in Richtung Süden. Nach links (Süd) und rechts (Nord) gehen zwei Maßstäbe. In diesen Richtungen werden die Radien des inneren und des äußeren Orbitals  bestimmt. (FB)
dsco7572-a_g.jpg
Abb. 03-01-02: nach links geht es in Richtung Süden. Es gibt ein inneres und ein äußeres Orbital. (FB)
glueh-emission-diag03-001.jpg
Abb. 03-01-03: Versuch 1 und Versuch 3, Radien von innerem und äußerem Orbital
Unterschiedliche Mengen von warmem Wasser im Trinkbecher bei etwa 68°
Radien in Süd-Richtung  S1 und S3 bzw. in Nord-Richtung  N1 und N3
  • Radien in Richtung Süd sind größer als in Richtung Nord.
  • Der Radius nimmt mit der Masse zu.
(FB)
glueh-emission-diag04-001.jpg
Abb. 03-01-04: Versuch 2  Radien von innerem und äußerem Orbital
Gleiche Menge von warmem Wasser bei unterschiedlichen Temperaturen.
  • Radien in Richtung Süd sind größer als in Richtung Nord.
  • Der Radius nimmt mit der Temperatur zu.
(FB)
waerme-strahlung-diag01-001.jpg
Abb. 03-01-15: Warmes bzw. kaltes Wasser im Becher, jeweils halbvoll bzw. voll.
Die gestrichelten Linien rot und blau sind nahezu parallel. Daraus folgt:
  • Bei Verdopplung der Masse des Wassers vergrößert sich der Radius des Orbitals
       etwa um den Faktor zwei.
  • Bei Erhöhung der Temperatur von 20° auf 44° vergrößert sich der Radius ebenfalls
       etwa um den Faktor zwei.

Strukturen bei einer Feinsicherung 0.315 A, betrieben mit einigen milliAmp. 09.01.21







Spannung /V Strom / mA Leistung / mW Radius / m Radius-2 /m Radius-3 / m Radius-4 / m
0.23 12.30 2.80 0.11 0.25 0.39 0.54
0.36 19.50 7.02 0.21 0.41 0.62 0.84
0.56 30.70 17.19 0.29 0.61 0.94 1.25
0.72 39.15 28.19 0.42 0.84 1.24 1.64








3.2 Unterschied - wärmer oder kälter als die Umgebung


Um jedes der beiden Objekte gibt es ein Orbital, dessen Durchmesser mit der Temperturdifferenz zur Umgebungstemperatur zunimmt. Für kalt und warm gibt es Orbitale mit unterschiedlich spürbaren Qualitäten. 


dsco7669-a_g.jpg
Abb. 03-02-01: Zwei Becher mit Wasser,
links: Wasser etwa 20° wärmer als die Raumtemperatur,
rechts: Wasser etwa 15 ° kälter als die Raumtemperatur
 (FB)
dsco7715_g.jpg
Abb. 03-02-02: Becher mit Schneewasser, Maßstab in Richtung Süden (FB)
waerme-strahlung-diag03-001.jpg
Abb. 03-02-03: Die Radien der Orbitale nehmen mit dem Betrag der Differenz zwischen Umgebung- und Wassertemperatur zu.

Die beobachteten Strukturen bestehen aus zwei Elementen mit Radius-1 und Radius-2

Becher mit Schneewasser:
Wasser Temperatur  / °
Luft-Temperatur / °
Differenz
Radius-1
Radius-2
0
20
-20
0.7
1.0
04-40.20.5

Becher mit warmem Wasser:
 Wasser  Temperatur / °
Luft-Temperatur / °
Differenz
Radius-1Radius-2
34
20
+16
0.6
1.1
34
4
+30
0.9
1.3



dsco7829_g.jpg
Abb. 03-02-03: Teekanne mit Wasser steht auf einem Holzbrett,
Temperatur des Wassers: 20°, der Schneeschicht: 0° (FB)
dsco7830-a_g.jpg
Abb. 03-02-04: Es wird die Ausdehnung des Orbitals in Richtung Süden bestimmt. (FB)

Wassertemp. /°
Umgeb. Temperatur / °
Diff. Temp / °
Radius / m
20
20
0
2.1
20
0
-20
3.5

Fazit: Das Orbital wächst mit dem Betrag der zunehmenden Differenztemperatur.






3.3 Warmes Wasser im gläsernen Isolierglas

Gibt man warmes Wasser in ein gläsernes Isolierglas, so erwärmt sich dessen Außenwand sehr viel langsamer als bei einem einfachen Glas.  Für eine Wärmebildkamera ist das warme Wasser "unsichtbar", sie mißt lediglich die Außentemperatur des Isolierglases.
Die spürbare Struktur  (Orbital) um das warme Wasser herum ist sofort nach dem Eingießen vorhanden und verändert nicht ihre Größe, während das äußere Glas sich erwärmt.
---->  Kamera "sieht" nur einen Teil der Wärmestrahlung.

dsco7573-a_g.jpg
Abb. 03-03-01: Wärmebildkamera, Thermoelement und Isolierglas mit warmem Wasser gefüllt. (FB)
dsco7575-a_g.jpg
Abb. 03-03-02: Wasserglas mit warmem Wasser und Thermoelement (FB)
ir_0240.jpg     ir_0239.jpg
Abb. 03-03-03: Bilder der Wärmebildkamera
(der Temperaturbereich ist bei beiden Bildern gleich, "fixed" )
Von oben, direkt auf das Wasser erscheint eine Temperatur von 75,7°,
von der Seite gesehen ist die Temperatur bei 43,8°
Nach dem Einfüllen des warmem Wassers in das Glas, war das Glas außen auf Zimmertemperatur.
Die Außentemperatur stieg allmählich an.
(FB)



Glasscheiben beschichtet mit ZinnOxid  ITO

dsco7929_g.jpg
Abb. 03-03-04:  Glasscheibe, einseitig mit ITO (IndiumTinOxyde) beschichtet.
Ein Teil der spürbaren Strukturen geht durch die Scheibe hindurch. Welche Seite der Scheibe zur Tasse zeigt, hat einen Einfluß: noch Forschungsbedarf. (FB)




3.4 Wärmezufuhr erzeugt Strukturen wie bei Strömungen



Einige Vorversuche: Anregung für diese Experimente zur Wärmeleitung kommen von hier:
Die "Strömung" in einem stabförmigen Objekt läßt sich an ihrer Wirkung erkennen: es gibt spürbare Strukturen um den Stab herum.
Für die Detektion der Strukturen ist eine Ummantelung (Durchführung) z.B. durch Sand erforderlich.

Es verhalten sich hierbei ähnlich:  fließendes Wasser, strömende Luft, fließender elektrischer Strom, Licht in einem Lichtleiter
und Wärmefluß.
Und zwar reicht beim Wärmefluß auch schon die Erwärmung in einem kurzen Bereich von wenigen Prozent der Länge.
Die spürbaren Strukturen sind über der ganzen Länge zu finden.

dsco7086_g.jpg
Abb. 03-04-01:
aus maxwell-drei.htm#kapitel-04-04-02
Abb. 04-04-02-09: V11, Anregung durch Aufheizen mit Gasflamme, Abkühlung mit Wasser, Kupferrohr, Wenn am Ende ein Temperaturgefälle besteht, dann gibt es eine Struktur, > 4 m . Nach Abkühlen mit Wasser ist die Struktur verschwunden.  (FB)
dsco7099_g.jpg
Abb. 03-04-02:
aus  maxwell-drei.htm#kapitel-04-04-02
Abb. 04-04-02-22: V21, Anregung mit Aufheizen und Abkühlen, 2 mm Schweißdraht.
Wenn Temperaturgefälle vorhanden, dann gibt es eine Struktur am ganzen Stab. (FB)
dsco7100_g.jpg
Abb. 03-04-03: Nur etwa 3 cm erhitzt.
aus   maxwell-drei.htm#kapitel-04-04-02
Abb. 04-04-02-23: V21, Anregung mit Aufheizen und Abkühlen, 2 mm Schweißdraht.
Nur ein kleiner Teil des Stabes wird erhitzt. (FB)




" Es fließt etwas vom Warmen zum Kalten."
  1. Bei Stäben aus Metall, Holz oder Kunststoff führt kurzzeitige Erwärmung (fünf Sekunden) mit der warmen Hand zu torusartigen Strukturen, wie sie bei Strömungen z.B. Luft, Wasser in einem Rohr; Strom in einem Leiter oder Licht in einer Faser zu beobachten sind. Torusradius > 0,5 m. wasserader-zwei.htm
    Etwa 10 Sekunden nach der Erwärmung sind die Tori wieder zusammengefallen. (Daten gelten für 15 mm Aluminiumstab)
  2. Damit verbunden ist eine Vergrößerung der Keulen am nicht erwärmten Ende.
  3. Erwärmt man den Stab in der Mitte, verlängern sich die Keulen an beiden Enden entsprechend.


dsco7712_g.jpg
Abb. 03-04-04: Stäbe aus
v. l.:   Buche, geriffelter Buche, Aluminium, Kupfer, Stahl, Messing, Plexiglas und weißer Kunststoff (FB)
dsco7686_g.jpg
Abb. 03-04-05: Ein langer 15 mm Aluminiumstab, ein kurzer 12 mm 10 mm Eisenstab (Stahl) und ein langer Stab aus Buchenholz. (FB)
dsco7687_g.jpg
Abb. 03-04-06: Erwärmung an einem Ende
Jeder der Stäbe ist ein aktiver Körper, bei dem an jedem Ende keulenartige Strukturen vorhanden sind. Die spürbaren Qualitäten beider Keulensysteme unterscheiden sich.
doppeltorus-doppelt-steht-03-schale-002-a_g.jpg
Schematisch: für System gelb  im Gleichgewicht
            z.B.    Keule  links lang, Typ A                                Keule  rechts kurz  Typ B
            <--Keule-------xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx ----K--<
                                                         (1)                              (2)

Erwärmt man einen dieser Körper mit der warmen Hand oder mit dem Feuerzeug ( ca. 5 Sekunden)
z.B. bei (1) , dann sieht das Bild für einige Sekunden so aus: 

                                         TTTTTTTTTTTTorusTTTTTTTTTTTTT

                          --K----- xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx-----Keule------>+>

                                         TTTTTTTTTTTTorusTTTTTTTTTTTT


Erwärmt man ihn bei (2), dann ist es etwa spiegelbildlich:

                                        TTTTTTTTTTTTorusTTTTTTTTTTTTTTT

         <+<-----Keule------xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx ----K--<

                                        TTTTTTTTTTTTorusTTTTTTTTTTTTTTT

(FB)

doppeltorus-doppelt-02-002-a_g.jpg
Abb. 03-04-07:  System gelb und System rot,  schematisch
Keulenorbitale auf beiden Seiten, Verhältnis der Längen für gelb etwa 2:1, für das
entsprechend gespiegelte Paar mit einer anderen Qualität ist das  Verhältnis umgekehrt  1:2 (FB)
dsco7688_g.jpg
Abb. 03-04-08: Eisenstab, die Längen der Keulen rot und gelb sind mit Hölzern markiert (ohne Erwärmung).
Sie sind etwa im Verhältnis 1:2 bzw. 2:1
Es gibt auf jeder Seite jeweils zwei Keulen.

vorher , System gelb
                                                 <------------- xxxxxxxxxxxxxxxx-----<
                                                                                        
(3)

Nach Erwärmung in der Mitte dehnen sie sich in beide Richtungen aus.
nach etwa drei Sekunden Erwärmung mit dem Feuerzeug

                              <+<------------------------ xxxxxxxxxxxxxxxx------------------->+>

(FB)
dsco7704_g.jpg
Abb. 03-04-09: Zwei Buchenstäbe 12 mm Durchmesser, glatt und geriffelt.
Beim geriffelten Stab reagieren die äußeren Strukturen sehr viel stärker auf leichte Erwärmung mit den Fingern als beim glatten Stab. (FB)




3.5 Wärmestrahlung, Kältestrahlung



dsco7690_g.jpg
Abb. 03-05-01: Schnee auf dem Teller, Temperatur ist wie die Umgebung, keine Struktur spürbar (FB)
dsco7691_g.jpg
Abb. 03-05-02: Schnee auf dem Teller, im Raum ist es etwa zwanzig Grad wärmer. Es gibt größere eine Struktur um den Schnee herum, die im Freien bei Außentemperatur nicht wahrzunehmen war. (FB)


dsco7692_g.jpg
Abb. 03-05-03: Aluminiumstab. Erwärmt man ihn mit warmen Fingern an unteren Ende für einige Sekunden, dann gibt es eine torusartige Struktur entlang des Stabes.
Wärmeleitung durch das metallische Leitung   (FB)
udsco7694_g.jpg
Abb. 03-05-04: Wärmerohre (Heatpipe), Wärmeleitung durch strömenden Wasserdampf.
links:  Schneewasser, rechts warmes Wasser  etwa 15° über Raumtemperatur
Die Strukturen um die beiden Wärmerohre unterscheiden sich in der Qualität. (FB)
dsco7714_g.jpg
Abb. 03-05-15: Wasser mit gleicher Temperatur in beiden Flaschen.
Berührt man gleichzeitig das linke Wärmerohr und das rechte jeweils mit Daumen und Zeigefinger (anstatt der Wäscheklammern), dann strömt (oberhalb der Schraubdeckel) in dem linken Rohr die Wärme der Finger im Rohr nach unten und im rechten Rohr die Wärme nach oben.
Dabei entsteht eine große Wirbelstruktur (Radius > 1 m), die nach dem Entfernen der Finger noch etwa 15 Sekunden anhält und dann kleiner wird. (FB)



4. Sonstiges

4.1 Pyramide, Chestahedron

30.1.2021
Bei der Ausrichtung von Pyramiden hat die exakte geografische Nord-Richtung eine besondere Bedeutung.
Dies hängt vermutlich mit den beiden Teilchenströmen aus Nord und aus Osten zusammen.  seums-vier.htm

An zwei Beispielen konnte die Abhängigkeit bestätigt und um Erkenntnisse erweitert werden.



Übersicht Pyramiden

imn_4641_g.jpg
Abb. 04-01-01: Pyramide aus Aluminiumrohr (FB)
imn_6361-a_g.jpg
Abb. 04-01-02: Doppeltetraeder aus Kupferdraht  (FB)
imn_6253-a_g.jpg
Abb. 04-01-03: Doppeltetraeder aus Kupferdraht zum Aufhängen,
Vorschlag von R. Gebbensleben  hyperschall.htm (FB)
imn_7156-a_g.jpg
Abb. 04-01-04: Doppeltetraeder aus Draht (FB)
imn_5773_g.jpg
Abb. 04-01-05: Tetraeder aus 6 mm Kupferrohr, Spitze steckt im Erdreich. (FB)
dscn1518_g.jpg
Abb. 04-01-05: sehr starke Ausstrahlung!
aus konische-koerper.htm
Abb. 00-01: Eine doppelte Pyramide aus Edelstahlrohr, in der Mitte ein Rohr mit Steinen.
Sie erzeugt stark spürbare Strukturen. (FB)
imn_6001_g.jpg
Abb. 04-01-06: Pyramide aus Schungit. Stark spürbare Effekte.
Shungit ist ein in der Natur nur an wenigen Orten vorkommendes schwarzes Gestein präkambrischen Alters, das hauptsächlich aus Kohlenstoff besteht.  https://de.wikipedia.org/wiki/Shungit
(FB)
imn_4248_g.jpg
Abb. 04-01-07: Pyramide aus Pappkarton, unten offen. (FB)
imn_7093-a_g.jpg
Abb. 04-01-08: Pyramide mit eingeschriebener zweiten Pyramide (FB)
imn_4638_g.jpg
Abb. 04-01-09: Pyramiden und "Obelisk"  (FB)
imp_9219-a_g.jpg
Abb. 04-01-10: Pyramide aus Stahlblech mit Granitstein auf der Spitze,
Lauenburg/Elbe   53°22'13.16"N  10°33'31.68"E
imp_6275_g.jpg
Abb. 04-01-11: Pyramiden aus Edelstahl, es gibt Resonanzen zwischen ihnen, Abdeckung für den Brunnen vor dem Bahnhof in Halberstadt (FB)
dscn6626-a_g.jpg
Abb. 04-01-12: Hotel Pyramide, Europaallee 1, Fürth (FB)
dscn7837_g.jpg
Abb. 04-01-13: Pyramide, Stockelsdorf (FB)
dsco3804_g.jpg
Abb. 04-01-14:
aus kunststoff-pyramiden.htm
Abb. 01: Der Abstand der Noppen ist etwa wie der der Finger einer Hand. Die Spitzen sind abgerundet.  (FB)
dsco7870_g.jpg
Abb. 04-01-15:  Pyramidenförmige Bienenwachskerze.
Zündet man sie an, dann erzeugt die brennende Flamme eine große Struktur (FB)




4.2 Spürbare Strukturen bei Pyramiden

dsco6674-a_g.jpg
Abb. 04-02-01:
aus seums-drei.htm#kapitel-08-03
Abb. 08-03-03:
Pyramide aus 10 mm Eisenstäben.
Etwa in der Höhe 2/3 unter der Spitze ist im Innenraum eine stark spürbare Struktur.
Steht die Pyramide innerhalb von wenigen Grad in N-S, dann breitet sich über ihr eine riesige Struktur aus, die viele Meter in den Himmel hineinreicht.
Außerhalb dieses schmalen Winkelbereichs gibt es diese Struktur nicht. (FB)
dsco7857_g.jpg
Abb. 04-02-02: Chestahedron
Auf den Kanten eines gleichseitigen Dreiecks stehten senkrecht drei gleichseitige Dreiecke. Die Zwischenräume sind aufgefüllt mit drei Vierecken, die sich in der Spitze treffen. Die Vierecke sind Teile von Tetraederflächen.  Jede Fläche hat den gleichen Flächeninhalt.

http://frankchester.com/project/chestahedron/
Bauplan:
http://frankchester.com/wp-content/uploads/2010/07/Chestahedron-Net-with-Face-angles.jpg
(FB)
dsco7856_g.jpg
Abb. 04-02-03: Ausgeschnitten aus Papier 80g/m² (FB)
chesterhedron-struktur-001_g.jpg
Abb. 04-02-04:
Beobachtung:
Wenn das Hedron mit der Basis (Dreieck) auf dem Tisch steht, dann strömt etwas heraus - von der Seite gesehen - wie bei einem Blumenstrauß.
Von der Spitze kommt etwas mit Qualität 1, von den drei "Hilfsspitzen" etwas mit Qualität 2,
Höhe der Struktur: etwa 40 cm.
In der vertikalen Achse gibt es eine Rotation (Schraube)  bis über 1,5 m hoch.
Wenn eine Kante der Basis exakt parallel zur Nord-Süd-Richtung steht, dann wird die Struktur schmal und reicht weit nach oben.
Zeigt der dritte Punkt vom  Dreieck nach Westen zeigt, dann ist der " Blumenstrauß" zylindrisch, etwa 10 cm im Durchmesser und ungefähr 1,5 m hoch.
Zeigt der dritte Punkt nach Osten,  dann ist oberhalb vom Hedron alles verschwunden. Die Struktur zeigt nach unten.
Anmerkung: es gibt eine weitere Struktur mit komplementärer Qualität, die sich bezüglich der Grundfläche spiegelbildlich verhält. (FB)



Eine Pyramide zum Vergleich

Beobachtung:



dsco7859-a_g.jpg
Abb. 04-02-05: Pyramide aus Alabaster (FB)
dsco7861_g.jpg
Abb. 04-02-06: Ausrichtung der rechten Kante in Richtung NO.
Die Richtung der Rillen in der Unterlage ist exakt NO.
Die Struktur dreht CW. (FB)
dsco7862_g.jpg
Abb. 04-02-07:  Ausrichtung der Paramide exakt in NS-Richtung, keine Drehung (FB)
dsco7863_g.jpg
Abb. 04-02-08: Ausrechtung der rechten Kante in NW-Richtung. Drehrichtung CCW (FB)

Versuch der Erklärung

pyramide-007-a_m.jpg    pyramide-004-a_m.jpg
pyramide-005-a_m.jpg    pyramide-006-a_m.jpg
Abb. 04-02-09: schematisch:  Wechselwirkung mit den beiden Teilchenströmen aus Ost und Nord.
seums-vier.htm
Ist die Grundfläche der Pyramide etwas nach NO verdreht, stehen die Seitenflächen nicht mehr senkrecht zu den beiden Strömen. Es gibt eine CW- Rotation.
Bei Verdrehung nach NW ist die Drehrichtung umgekehrt,  CCW - Rotation (FB)
pyramide-008_g.jpg
Abb. 04-02-10: Mechanisches Modell, schematisch,  links CCW, rechts CW
aus steinkreise-06.htm#kapitel06
Abb. 06-01-00: mechanisches Modell, eine von außen angeströmte Scheibe läßt sich in Rotation versetzen, wenn der Anströmwinkel eine tangentiale Komponente enthält. Die Drehrichtung hängt vom Anstellwinkel ab. (FB)
imp_7059_g.jpg
Abb. 04-02-11: CW
aus steinkreise-06.htm#kapitel06-2
Abb. 06-02-04: Kleiner Steinkreis für Laborbedingungen: Sieben Nägel 65 mm, 3 mm Durchmesser.
Die Anregung erfolgt mit einem Laserpointer. Bei dieser Winkelstellung geschieht der Wechsel zwischen Typ1 und Typ2. Strahlt man mehr in Richtung der Tangente gibt es Typ2.  05.08.2013
 (FB)
imp_7060_g.jpg
Abb. 04-02-12: CCW
aus steinkreise-06.htm#kapitel06-2
Abb. 06-02-05: Bei diesem Winkel gibt es auf der Oberseite Typ1. In der Mitte über dem Kreis ist ein Schlot zu spüren.
Dessen Höhe wächst mit dem Winkel zur Tangente, d. h. wenn man den Laser weiter im Uhrzeigersinn schwenkt.
 (FB)


linear-und-schrauben-bewegung-005_g.jpg
Abb. 04-02-12:
 Fundamentales Gesetz
Jede Bewegung (linear) ist gekoppelt mit schraubenförmigen Strukturen in der Feinstofflichkeit oder auch Grobstofflichkeit.   (FB 1.2.2021)




1.2.2021 Erweiterung

4.3 Zusätzliche Anregung mit einem elektrische Feld

Beobachtung:
Wenn die Pyramide bezüglich der NS-Richtung fehlorintiert ist, dann hat die Struktur über der Pyramidenspitze einer rotierende Komponente. Im nachfolgenden Bild rotiert sie CCW.
Legt man zwischen den beiden Kontakten eine einstellbare Gleichspannung -  Minuspol (weiß), Pluspol (rot)), dann wird die Struktur (Qualität 1) kleiner, die Rotation verschwindet bei etwa 2,5 µV und kehrt bei höheren Spannungen ihre Drehrichtung (z.B. 6,0 µV) um. Die bisher oben beobachtete Struktur (Qualität 1) ist dann auf der Unterseite der Pyramide zu finden.
Auf der Oberseite ist dann stattdessen eine Struktur mit der Qualität 2.

Vertauscht man die Pole in der Zuleitung, dann wächst die Struktur (Qualität 1) auf der Oberseite mit zunehmender Spannung an.

Mit diesem Testaufbau läßt sich ein Maß für die Stärke der Rotation finden ==>
                        dieses Maß ist die Spannung, bei der sich die Rotation umkehrt.


dsco7878_g.jpg
Abb. 04-03-01: Nordrichtung oben. Unterlage ist exakt N-S.
Die Abschirmungen der beiden Zuleitungen und das Steckergehäuse sind jeweils über den Schutzkontakt vom Stromnetz geerdet. Nur die Kontaktstifte sind erdfrei und mit der USB-Spannungsquelle verbunden. Die Gleichspannung ist im Bereich von + / - 10 µV einstellbar (FB)
dsco7879_g.jpg
Abb. 04-03-02: Seitenansicht. (FB)
dsco7880_g.jpg
Abb. 04-03-03: Einspeisung in das Audio-Kabel, grün: geerdet, blau bzw. rot Spannungsquelle (FB)
dsco7883_g.jpg
Abb. 04-03-04: USB-Spannungsquelle mit Spannungsteiler und Helipot zur Feineinstellung.
Das grüne Meßgerät zeigt die Spannung (0,25 V) am Spannungsteiler 10 000 Ohm zu 0,1 Ohm.
Am Ausgang steht somit   0,25 V / 10 000 * 0,1  = 2,5 µV
Bei 4 cm Elektrodenabstand ist die Feldstärke bei der Pyramide 62,5 µV/m  (FB)
dsco7881_g.jpg
Abb. 04-03-05: Auch beim Würfel aus Graphit gilt die gleiche Beobachtung für die Wirkung der Teilchenströme aus Nord und Ost.
Beim Drehen um die vertikale Achse und Überschreiten der N-S-Richtung wechselt die Qualiät der Struktur über dem Würfel ( CCW und CW) (FB)
dsco7875_g.jpg
Abb. 04-03-06: Auch für diese Zaunpfahlkappen aus Aluminium gilt die Beobachtung.
In der Nähe der exakten Ausrichtung N-S ändert sich die Qualität der Struktur.
    konische-koerper.htm#kapitel-03-03    (FB)








4.4 Elektrische und mechanische Spannung sowie Erwärmung

4.4.1 Mechanische Spannung

imp_9311_g.jpg
Abb. 04-04-01-01: Das obere Ende eines 1 m langen Aluminiumstabes wird um wenige 1/100 mm zur Seite gebogen. Bei exakter senkrechter Ausrichtung des Balkens gibt es keine Biegekräfte durch die Schwerkraft. Mit der Stellschraube lassen sich die Verbiegungen sehr fein einstellen.
aus kuehlwasser-zwanzig.htm#kapitel-02-01
Abb. 02-01-03: Meßuhr, Stellschraube und Gummiband zur Rückholung.
Diese Anordnung erzeugt Kräfte an zwei Punkten des Balkens, ist also nicht optimal. (FB)
alu-stab-biegung-00-001.jpg
Abb. 04-04-01-02: Bei mechanischer Spannung entstehen Zonen längs des Balkens.
aus kuehlwasser-zwanzig.htm#kapitel-02-01
Abb. 02-01-04:Schematisch: Beim Biegen des Stabes bilden sich Zonen aus. Mit zunehmender Biegung steigt deren Anzahl und der Abstand der Knoten verringert sich. (FB)
alu-stab-biegung-02-002.jpg
Abb. 04-04-01-03: Mit zunehmender Biegespannung steigt die Anzahl der Zonen an.
aus kuehlwasser-zwanzig.htm#kapitel-02-01
Abb. 02-01-07: Position der Knoten (maßstäblich) bei Durchbiegung von 5/100 mm (gelb), 10/100 mm, 15/100 mm und 18/100 mm (rot). Die Durchbiegung des Balkens ist hier stark überhöht.
Der Verlauf bei den äußersten Knoten am linken Ende ist nicht gesichert. (FB
imp_9312_g.jpg
Abb. 04-04-01-04: Spiralfeder
aus kuehlwasser-zwanzig.htm#kapitel-02-02
Abb. 02-02-05: Eine vernickelte Stahlfeder hat im Innenraum im unbelasteten Zustand vier Knoten mit drei Bäuchen dazwischen. Zwei Knoten befinden sich jeweils an den Enden. (FB)
imp_8223_g.jpg
Abb. 04-04-01-05: Slinky, Spiralfeder mit flachem Draht.
aus  bbewegte-materie.htm#kapitel-04-04
Abb. 04-04-03: Stahlfeder etwa auf dreifache Länge ausgezogen. Es gibt spürbare Strukturen im Außenraum  (vier Doppeltori) etwa wie bei stehenden Wellen mit drei Knoten. (FB)
zonen-schrauben-feder-flach-06-003.jpg
Abb. 04-04-01-06: Zonen im Innenraum bei einer Spiralfeder. Mit zunehmender Spannung wächst die Anzahl der Zonen.
aus  kuehlwasser-zwanzig.htm#kapitel-02-02
Abb. 02-02-07: Schematisch
Zonen im Innenraum, bei der Spannung der Feder dehnen die Zonen sich mit aus.
Es gibt zwischen den Knoten Strukturen mit jeweils unterschiedliche Typen (braun / grün). (FB)
zonen-schrauben-feder-flach-07-001.jpg
Abb. 04-04-01-07: auch im Außenraum gibt es torusartige Strukturen, deren Anzahl mit der Spannung wächst.
aus kuehlwasser-zwanzig.htm#kapitel-02-02
Abb. 02-02-04: Schematisch (Die Tori sind in radialer Richtung verkürzt gezeichnet)
Strukturen im Außenraum der Slinky-Feder, nach den obigen Beobachtungen skizziert: Doppeltori
Die Eigenschaften der Doppeltori wechseln einander ab.
oben: entspannte Feder, Mitte: ausgezogen auf doppelte Länge, unten: auf dreifache Länge. (FB)





4.4.2
Orbital von einem Bleiklotz als Detektor

  •  Der Radius des Orbitals vergrößert sich bei Anregung (in Ruhe ca. 0,5 m bei Anregung > 2m).
  •  Über die Zunahme beim Radius läßt sich die Stärke der Anregung messen.

4.4.2.1 Einfluß einer elektrischen Spannung, Seebeck-Effekt

dsco7865_g.jpg
Abb. 04-04-02-01: Ein Bleiklotz (2397 g) liegt hinten auf dem Tisch.
Das Orbital des Klotzes hat einen Radius von ungefähr 0,5 m.
Legt man zwischen den beiden Klemmen im Vordergrund eine Gleichspannung von rund 10 µV aus der USB-Spannungsquelle (Abb. 04-03-04), dann wächst das Orbital auf über 2 m an. Die Polarität der Spannung spielt dabei keine Rolle.
Das Anwachsen nimmt etwas Zeit in Anspruch. Die Geschwindigkeit bei der Zunahme hängt davon ab, wie weit die Klemmen vom anfänglichen Orbitaldurchmesser entfernt sind. Bei über einem Meter Abstand dauert es etwa ein bis drei Sekunden, bis der Endzustand erreicht ist. (FB)
dsco7868_g.jpg
Abb. 04-04-02-02: Die rote Klemme liegt innerhalb vom Orbital. Das Anwachsen des Orbitals bei Anlegen einer Spannung geht spontan, d.h. ohne Zeitverzögerung.  (FB)
dsco7867_g.jpg
Abb. 04-04-02-03: Statt der Spannung aus der USB-Gleichstromquelle, stammt nun die Spannung von diesem Thermospannungs-Set. Zwei Wassergläser mit etwa 1°  Unterschied liefern rund 12.5 µV, die zu den Klemmen geleitet werden. Auch mit dieser Thermospannung läßt sich das Orbital vom Bleiklotz entsprechend erweitern. (FB)
dsco7876_g.jpg
Abb. 04-04-02-04: Thermoelement mit zwei Kontaktstellen, links Eisendraht, rechts Kupferdraht (FB)
dsco7877_g.jpg
Abb. 04-04-02-05: Eine Kontaktstelle aus Eisen und Kupfer, Thermospannung 12.5 µV / K   (FB)
wuest-wimmer-tabelle-diag08-001.jpg
Abb. 04-04-02-06:       blaue Kurve:  Thermospannung (Seebeck-Koeffizient)
Die Zahlen beziehen sich auf den Abstand zum Element Platin
Es gibt Elemente mit positivem und auch mit negativem Koeffizienten.

NummerElement
α in µV/K bei 273 K
6Kohlenstoff3
11Natrium-2
13Aluminium3.5
19Kalium-9
22Silizium440
26Eisen19
28Nickel-15
29Kupfer6.5
32Germanium300
34Selen900
78
Platin
0

Beispiel: Für das Thermopaar Kupfer Eisen ergeben sich (19 - 6.5 = 12.5)    12.5 uV/K

aus wuest-wimmer.htm
Thermospannung, Seebeck-Koeffizient  und Ionisierungsenergie
Daten von  
http://www.efunda.com/designstandards/sensors/thermocouples/thmcple_theory.cfm?Orderby=Seebeck0C#Sensitivity
Tabelle  



dsco7937_g.jpg
Abb. 04-04-02-07: Verschiedene Bleche aus Metall:
Kupfer, Aluminium, Eisen, NIckel, Zink, Titan, Tantal, Wolfram
Immer wenn sich zwei Bleche berühren, gibt es spürbare Strukturen, die je nach Metall unterschiedliche Qualitäten und Intensitäten haben.
Wichtig ist bei den Versuchen, daß nach dem Übereinanderlegen keine Biegespannungen auftreten, weil mechanische Spannung von sich aus schon spürbare Strukturen erzeugen.
 (FB)



Feinstoffliche Orbitale beim Seebeck-Effekt


dsco7930_g.jpg
Abb. 04-04-02-08: NiCr-Ni-Thermoelement, normalerweise befindet sich der gelbe Stecker in der Buchse vom Meßgerät, jetzt wird über die Krokodilklemmen eine kleine Spannung eingespeist. (FB)
dsco7934_g.jpg
Abb. 04-04-02-09: NiCr-Ni- Thermoelement, Zollstock zeigt nach Osten (FB)
dsco7932_g.jpg
Abb. 04-04-02-10:
Der Strom fließt über das rechte Amperemeter. Der Meßbereich für Strom ist in diesem Moment nicht aktiviert, daher ist dort kein niederohmiger Durchgang, sondern ein Widerstand von 1 MOhm zwischen den Klemmen. (FB)
dsco7940_g.jpg
Abb. 04-04-02-11: Kupferdraht mit Eisendraht verlötet (FB)
dsco7938_g.jpg
Abb. 04-04-02-12: Eisendraht und isolierter Kupferdraht, am Ende verlötet. Zollstock zeigt nach Osten (FB)
dsco7933_g.jpg
Abb. 04-04-02-13: oben NiCr-Ni  40 µV / K Edelstahl-Ummantelung, Isolierung mit Magnesium-Oxid) und unten Eisen-Kupfer (FB)
dsco7935_g.jpg
Abb. 04-04-02-14: Peltier-Element mit 16x16 Elementen, der Zollstock zeigt nach Osten. (FB)
imj_2023_g.jpg
Abb. 04-04-02-15:
aus  felder.htm#kapitel-04-04
Abb. 04-04-02: Peltier-Element aufgeschnitten. Zwischen den Kupferbahnen befindet sich jeweils ein Element. Durch Hintereinanderschaltung mehrerer Elemente kann man Betriebsspannungen von über 10 Volt erreichen und die Anordnung beispielsweise zum Kühlen verwenden. (FB)
waerme-strahlung-diag04-001.jpg
Abb. 04-04-02-16: Legt man an ein Thermoelement eine kleine Gleichspannung, dann gibt es um den Kontaktpunkt herum eine spürbare Struktur in Form eines Orbitals.
Der Radius des Orbitals nimmt mit der angelegten Spannung zu.
Diese stammte aus einem Spannungsteiler  mit den Stufen  1 bis 10 x 100 000 Om zu  0,1 Ohm.
Die Speisespannung am Teiler war 1 V bzw. bei dem 16x16 Peltier-Elementen (eine Hintereinanderschaltung von 256 Einzelelementen) 11.7 mV; 5.7 mV; 5.5 mV.
Um sie in dieser Darstellung mit den anderen Einzel-Elementen vergleichen zu können, wurden die tatsächlichen Spannungen mit dem Faktor 256 multipliziert.
 (FB)
waerme-strahlung-diag05-001.jpg
Abb. 04-04-02-17: Unter der Annahme, daß es sich um ein kugelförmiges Orbital handelt, wurde mit dem gemessenen Radius das Volumen berechnet.
Es sieht so aus, daß das Volumen bei genügend hohen Spannungen linear mit der Spannung anwächst. (FB)






4.4.2.2 Einfluß einer mechanischen Spannung

Meßgröße: Radius des Orbitals von einem Bleiklotz

dsco7869_g.jpg
Abb. 04-04-02-017: Bleiklotz und Eisenstab 8 mm Durchmesser. Hält man ihn horizontal an einem Ende, verbiegt er sich etwas wegen seines Eigengewichtes. Die dabei entstehenden spürbaren Strukturen lösen beim Bleiklotz eine vergleichbare Vergrößerung des Orbitals (Radius von ca. 0,5 m auf über 2 m) aus wie bei Anlegen der elektrischen Spannung. (FB)


Anregung von anderen Objekten mit einer mechanischen Spannung.

Meßgröße: Radius des Orbitals
    von Kerze, Aluminiumscheibe, Messingzylinder, Eisenkugel, Glaskugel, Marmorstein


Für alle gilt:  Mit Hilfe von einer kleinen elektrischen Spannung zwischen den Klemmen bzw. mit dem Einfluß der mechanischen Spannung eines schwach durchgebogenen Eisenstabes wächst das Orbital um ein Vielfaches an.

dsco7871_g.jpg
Abb. 04-04-02-18: Kerze aus Paraffin. Wenn sie brennt, gibt es eine große Struktur (FB)
dsco7872_g.jpg
Abb. 04-04-02-19: Verschiedene Objekte:
Kerze, Aluminiumscheibe, Messingzylinder, Eisenzylinder, Eisenkugel, Glaskugel, Marmorstein   (FB)



4.4.3 Einfluß von Erwärmung

4.4.3.1 Orbital vom Bleiklotz als Detektor für Anregungen

dsco7888_g.jpg
Abb. 04-04-03-01: Der Messingstab zeigt mit dem linken Ende in Richtung Bleiklotz.
Er wird am rechten Ende für wenige Sekunden mit der Flamme erwärmt. Anschließend vergrößert sich das Orbital vom Bleiklotz für kurze Zeit (10 -20 Sekunden) und schrumpft dann wieder auf den Anfangswert. (FB)



4.4.3.2 Wirbelzonen als Detektor für Strömungen


Strömungen z.B. in einem Rohr sind von feinstofflichen Strukturen umgeben. (Abb. 04-02-12)
Diese Strukturen wechselwirken mit Objekten, die in der Nähe der Strömung sind.
Insbesondere führen geschlossene Ringe, durch die die Strömung führt, zu starken Effekten: Wirbelzonen.


dsco2925-b_g.jpg
Abb. 04-04-03-02: Bei Strömungen z.B. von Wasser, Luft, Strom und Licht gibt es im Außenraum feinstoffliche Strukturen. Unterlegscheiben oder andere ringförmige Objekte wirken als Hindernisse und führen zur Ausbildung von Wirbelzonen.
aus wasserader-zwei.htm#kapitel-04
Abb. 04-28: Der 1 mm Silikonschlauch und das 1 mm Kupferrohr werden aus der Druckflasche versorgt.
Mit Unterlegscheiben lassen sich "Hindernisse" für die dem Wasser folgenden äußeren Strukturen erzeugen.  (FB)
vlcsnap-00276-a_g.jpg
Abb. 04-04-03-03: Der Holzlöffel wird durch das stehende Wasser bewegt.
Vor dem Löffel entsteht ein "Überdruck", d.h. es ist dort ein Berg, dessen Wasser zu beiden Seiten hin abfließt. Dabei entstehen Wirbel. Hinter dem Löffel entsteht ein "Unterdruck". Dorthin bewegen sich die Wirbel.
aus  bewegte-materie-oszillierend.htm#kapitel-10-01
Abb. 10-01-07: noch später,  hinter dem Löffel rechts haben sich zwei Wirbel gebildet. (FB)
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Abb. 04-04-03-04: Ein Schiff auf dem Rhein-Main-Donau-Kanal.
Während der Vorbeifahrt strömt Wasser im Uferbereich in der anderen Richtung. (FB)
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Abb. 04-04-03-05: Das Schiff bewegt sich nach links, das Wasser im vorderen Bereich nach rechts. (FB)
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Abb. 04-04-03-06: Ein Dichtungsring ist in der Mitte vom Messingstab angebracht. (FB)
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Abb. 04-04-03-07: Wird der Messingstab am rechten Ende für wenige Sekunden erhitzt, bilden sich Wirbelzonen um dem Stab herum, wie man sie bei Strömungen von Wasser, Luft, Strom, Licht findet. Diese Zonen verschwinden wieder nach einigen Sekunden. Dann ist offensichtlich die durch die Erwärmung mit der Flamme angeregte Strömung wieder zur Ruhe gekommen. (10).
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Abb. 04-04-03-08: Ein Stück Silikonschlauch anstatt Dichtring auf dem Messingstab. Auch hierbei gibt es Wirbelzonen, wenn man den Stab am rechten Ende kurzzeitig erwärmt. (FB)




4.4.4 Einfluß einer sehr kleinen Gleichspannung bei einem Stab (ohne elektrischen Kontakt)

Sowohl bei einem Stab aus elektrisch leitenden als auch bei einem nichtleitenden Material läßt sich eine "Strömung" beobachten, wenn zwischen beiden Enden eine Spannung anliegt.  Dabei fließt im klassischen Sinne kein elektrischer Strom!

Nach Einschalten der Spannung ist der Stab von spürbaren Strukturen mit einem Radius von etwa 10 cm umgeben.
Bringt man ein Hindernis (geschlossener Ring) etwa in der Mitte des Stabes an, dann bildet sich dort eine Wirbelzone mit Radius von einigen Dezimetern, wenn Ring und Stab komplementäre Eigenschaften bezüglich elektrischer Leitfähigkeit haben..
Bei einem Holzstab mit einem Holzring, bzw. bei einem Messingstab mit einem Ring aus Kupfer bilden sich diese Wirbelzonen nicht aus.


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Abb. 04-04-04-01: Weißer Plastikstab mit zwei Krokodilklemmen, an denen die Spannung anliegt. (FB)
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Abb. 04-04-04-02: Plexiglasstab, die rote Klemme liegt nur lose auf (FB)
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Abb. 04-04-04-03: Kupferstab, er liegt links nur lose auf der schwarzen Klemme (FB)
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Abb. 04-04-04-04: Messingstab 8 mm, liegt lose auf den isolierten Krokodilklemmen aus.
In der Mitte befindet sich ein Dichtring aus Kunststoff. Liegt an den Klemmen eine kleine Gleichspannung, dann gibt es längs des Stabe spürbare Strukturen. Im Bereich des Ringes findet man eine große Wirbelzone. (FB)
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Abb. 04-04-04-05: Umgekehrte Anordnung:  Stab aus geriffeltem Buchenholz  und Ring aus Kupferdraht.Auch hier findet man eine Wirbelzone beim Ring, wenn eine Spannung angelegt ist. (FB)
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Abb. 04-04-04-06: Buchenstab und Ring aus Kupferdraht. (FB)
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Abb. 04-04-04-07: USB-Spannungsquelle, links das grüne Meßgerät für die Eingangsspannung am Spannungsteiler,   0,25 V an 10 000 Ohm : 0,1 Ohm   250 mV / 100 000 = 2,5 µV   (FB)


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Abb. 04-04-04-08: Bleiklotz als Detektor
Das Orbital vom Bleiklotz vergrößert sich, wenn der Buchenstab unter elektrischer Spannung steht. (FB)



4.4.5 Strömungen bei mechanischen Spannungen

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Abb. 04-04-05-01: Ein Stahldraht 0,5 mm Durchmesser ist oben befestigt. Unten hängt ein Gewicht, das mit einer Kraft von rund 30 N nach unten zieht.
Bringt man einen Dichtungsring an die Stelle in der Mitte, daß dann kann man eine Wirbelzonet (wie ein Torus) beobachten. Daraus folgt, daß es eine Strömung geben muß.  (FB)
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Abb. 04-04-05-02: Das Gewicht: Gripzange und Bleiklotz (FB)



4.4.6 Strömung bei einem aktiven Körper

Mit der Bewegung eines leitfähigen Rings läßt sich bei nichtleitenden Stäben zeigen, daß es eine Strömung im Außenraum gibt, die von der Ausrichtung des Materials bei der Herstellung kommt. (Ziehrichtung)

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Abb. 04-04-06-01: Analog zum aktiven Körper: hier strömt Wasser und erzeugt eine Wirbelstruktur.
Kapillare mit 1 mm Innendurchmesser. Wenn mit dem Kolbenprober von links Wasser hindurchgedrückt wird, erzeugt die Wasserströmung im Außenraum vom Dichtring eine spürbare Wirbelstruktur. (FB)
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Abb. 04-04-06-02: Kapillare und Dichtring (FB)
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Abb. 04-04-06-03: Zwei Plastikstäbe  nebeneinander, gleiche Ausrichtung bezüglich der Ziehrichtung
Bewegt man die Kupferspule in Achsenrichtung entsteht eine mitlaufende Wirbelzone = > es gibt ein Strömung im Außenraum der Stäbe. (FB)
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Abb. 04-04-06-04: Beide Plastikstäbe mit entgegengesetzter Richtung.
Beim Bewegen der Kupferspule gibt es nun keine Wirbelzone. (FB)




5. Sonstiges-2
5.1  Festkörpereigenschaften
Austrittsarbeit.
Widerstand ist temperaturabhängig.

Einige physikalische Größen sind temperaturabhängig.
Beispielsweise ist dies die Länge oder der elektrische Widerstand eines Festkörpers.
Bei Flüssigkeiten vergrößert sich das Volumen,
und auch bei Gasen nimmt das Volumen bzw. der Druck mit der Temperatur zu.



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Abb. 05-01-01: Beim Festkörper nimmt in der Regel der elektrische Widerstand mit der Temperatur zu.
Bei einigen Materialien gibt es einen fast linearen Zusammenhang über einen weiten Temperaturberich, wie hier bei Platin. Daraus lassen sich elektrische Thermometer anfertigen. Der PT-100 Widerstand hat genau 100 Ohm bei 0°. (FB)
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ABb. 05-01-02: Bei verunreinigten Metallen oder Legierungen besteht der elektrische Widerstand aus mehreren Anteilen, davon ist einer nahezu temperaturunabhängig. Beim Abkühlen bis zu tiefen Temperaturen (z.B. 4,2 K) bleibt dieser Anteil als Restwiderstand übrig.
Das Restwiderstandsverhältnis (RRR) gibt an, um welchen Faktor sich der Widerstand zwischen Zimmertemperatur und Temperatur des flüssigen Heliums verringert. Ein hoher Wert spricht für eine gute Anordnung der Atome und Reinheit des Festkörpers, ein niedriger Wert für Unordnung bzw. Gemisch (Legierung) aus unterschiedlichen Atomen oder Verunreinigungen.
Beispiel: Legierung aus Kupfer und Zink (gamma-Messing) nach unterschiedlichen Wärmebehandlungen.
Durch entsprechendes "Glühen", läßt sich das RRR von etwa 2,1 bis auf 3,0 verbessern.
(FB-Dissertation)
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Abb. 05-01-03: Gitterkonstante (Abstand der Atome) und Länge nehmen mit steigender Temperatur zu.
Unterhalb vom Schmelzpunkt dehnt sich der Körper stärker aus als es der Zunahme der Atomabstände entsprechen würde. Es bauen sich Fehlstellen bzw. Lücken ein . (FB-Dissertation)
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Abb. 05-01-04: Längenänderung von einem Stahlstab (Baustahl) bei unterschiedlichen Temperaturen, (Abhängigkeit vereinfacht durch Annahme von einem konstanten Ausdehnungskoeffizient von  12 E-6 / K, Start der Kurve bei 50 K und der Länge 1 )
Temperarturunterschied von 100 K entspricht 100 * 12 E-6 = 1,2 E-3  oder 0,12 % (FB)
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Abb. 05-01-05: Längenänderung von einem Stahldraht bei unterschiedlicher Zugkraft
Elastizitätskoeffizient  210 GPa
Zugkraft 130 N / 0.5 E-6 m², Spannung 260 E-6 N/m² (Pa=N/m²), 210 GPa =>
   260 E-6/210 E-9 = 0.0012   oder 0,12%

Fazit: 
eine Temperaturänderung von 100 K erzeugt bei diesem Draht mit 0,5 mm² Querschnitt
die gleiche Längenänderung wie eine Zugkraft von 130 N.

(FB)




5.2 Eisenbahnschienen als Thermometer (1)

Die Ausdehnung der spürbaren Zone über den Schiene ist ein Maß für die mechanische Spannung und somit auch für die Temperatur des Materials.
Mit zunehmendem Abstand zur Schienentemperatur während der Schweißung - die mechanische Spannung war da Null - wächst die Höhe der spürbare Zone an.


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Abb. 05-02-01: Eisenbahnschienen werden geschweißt. Man stellt die Naht durch Ausfüllen des Spaltes mit flüssigem Stahl (Thermitverfahren) her.
Bild einige Tage nach dem Schweißen, die Schleifspuren zeigen die Nachbearbeitung.

Die Schweißnaht muß sehr hohe Kräfte aushalten, die bei großen Temperaturänderungen auftreten.
Mögliche Temperaturen im Sommer bei über  40°  (direkte Sonneneinstrahlung), im Winter bei -20° . 
 (FB)
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Abb. 05-02-02: Schweißnähte einige Jahre alt (FB)
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Abb. 05-02-03: Es gibt oberhalb der beiden Schienen in Längsrichtung jeweils eine ausgedehnte spürbare Zone, die wie eine Schicht auf dem Gleisbett liegt. Sie ist gut von der Seite zu "sehen".
schematisch: rot für das vordere und grün für das hintere Gleis.
Foto bei Temperatur ca., Höhe der Zonen über den Schienen etwa 0,4 m
(2,5 Schienenhöhen) (FB)
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Abb. 05-02-03a: Zwei gut hörbare Schweistellen nördlich von Eschenau.
Wenn der Zug bei der grünen als auch bei der roten Markierung fährt, hört man bei jeder Achse laute Schläge, wenn die Räder darüber rollen.
  https://opentopomap.org/#map=17/49.58042/11.20646
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Abb. 05-02-03b: bei der roten Markierung: westliches Gleis, Außenseite
Schlechte Oberflächenbearbeitung, daher Schlaggeräusche
Wenn ein Zug darüber fährt, sinkt die Schiene einschließlich der benachbarten Stahlschwellen bei jeder Achse etwa 1 cm (sichtbar) nach unten. Die Schläge haben offensichtlich das Schotterbett verdichtet.   Es droht vorzeitiger Verschleiß!
(FB)
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Abb. 05-02-03c: bei der roten Markierung: westliches Gleis, Innenseite
Schlechte Oberflächenbearbeitung, daher Schlaggeräusche (FB)
20210221_133159_g.jpg????
Abb. 05-02-03d:  bei der roten Markierung: östliches Gleis, Außenseite
Schlechte Oberflächenbearbeitung, daher Schlaggeräusche  (FB)

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Abb. 05-02-03e: bei der roten Markierung: östliches Gleis, Außenseite (FB)





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Abb. 05-02-03f: bei der grünen Markierung:  (FB)
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Abb. 05-02-03g: bei der grünen Markierung: etwa 1 mm Vertiefung (FB)
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Abb. 05-02-03h: bei der grünen Markierung:  etwa 1 mm Vertiefung (FB)








bahnhof-ruesselbach-001.jpg
Abb. 05-02-04: Bahnhof Rüsselbach, an der B2
https://opentopomap.org/#map=16/49.60847/11.23440
20210211_125410-a_g.jpg
Abb. 05-02-05: 10.2.2021,  12:54
Bei Temperatur von etwa -5° (Autothermometer),
Höhe der spürbaren Zonen über der Schiene: ca. 1 m (FB)
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Abb. 05-02-06:  15.02.2021, 08:52 Uhr
Höhe der Zonen etwa 1,6 m (gemessen mit Zollstock),
Temperatur gemessen neben der Schiene: -7,4° (FB)
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Abb. 05-02-07: Das Thermoelement liegt direkt am Fuß der Schiene, dort Anzeige -7,4° (FB)
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Abb. 05-02-08 16.02.2021, 10:33 Uhr
Temperatur gemessen neben der Schiene -0.7°,  gemessene Höhe 80 cm  (FB)
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Abb. 05-02-09 17.02.2021, 14:59 Uhr,  gemessene Höhe 60 cm, etwa (FB)
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Abb. 05-02-10: 18.02.2021 14:03 Uhr
gemessene Höhe 25 cm, Temperatur unter dem Schienenfuß 13,7° (FB)
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Abb. 05-02-11:  19.02.21 09:44 
Temperatur 5.1°,  Höhe   52 cm   (FB)
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Abb. 05-02-12:    19.02.21 13:17  12.3°       30 cm   (FB)
20210219_131753-a_g.jpg
Abb. 05-02-13: 20.02.21  14:30
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Abb. 05-02-14:   20.02.21  14:32     23.8°,     5 cm  (FB)
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Abb. 05-02-15:   21.02.2021 13:06  21.8°,   6 cm  (FB)
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Abb. 05-02-16: 23.02.2021 13:30  20.7°,  4 cm  (FB)
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Abb. 05-02-17: 24.02.21 14:22    26°,   11 cm (FB)
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Abb. 05-02-18: 25.02.21 14:27   18°,   5 cm  (FB)
20210509_143309-a_g.jpg
Abb. 05-02-19:   09.05.2021 14:15    38.5°,   85 cm (FB)


Verbindung Forchheim Ebermannstadt

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Abb. 05-02-20: Bahnhof Ebermannstadt, Richtung Osten, Museumsbahn (FB)
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Abb. 05-02-21: Bahnhof Ebermannstadt, Prellbock, Gleis in Richtung Forchheim (FB)
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Abb. 05-02-22: Bahnhof Ebermannstadt, Prellbock, Gleis in Richtung Forchheim (FB)
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Abb. 05-02-23: Bahnhof Ebermannstadt, Prellbock, Gleis in Richtung Forchheim (FB)
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Abb. 05-02-24: Bahnhof Ebermannstadt, Prellbock, Gleis in Richtung Forchheim
Prägestempel: BVG 1961 S49 (Bochumer Verein)
Temperatur 6,5°, gemessene Höhe 10 cm  (FB)
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Abb. 05-02-25: Bahnhof Kirchehrenbach (FB)
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Abb. 05-02-26: Kirchehrenbach, Isolierstück, trennt beide Hälften elektrisch (FB)
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Abb. 05-02-27: Bahnhof Kirchehrenbach, Temperatur , gemessene Höhe 45 cm
 (FB)
20210217_115115_g.jpg
Abb. 05-02-28: Bahnhof Wiesenthau,
Temperatur: 6,2°, gemessene Höhe 50 cm (FB)
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ABb. 05-02-29: rechts Bahnhof Wiesenthau, gemessene Höhe 55 cm Temperatur wie vorher. (FB)
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Abb. 05-02-30: Bahnhof Gosberg   (FB)
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Abb. 05-02-31: Bahnhof Gosberg, gemessene Höhe 60 cm, Temperatur 6,0° (FB)



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Abb. 05-02-89: Daten vom Bahnübergang am Bahnhof Rüsselbach
    sowie Ergänzungen an der Strecke Forchheim Ebermannstadt
Bei den Daten von Rüsselbach nimmt die Höhe der Struktur über den Schienen zu, je weiter die aktuelle Temperatur von 22° entfernt ist. Vermutlich war dies die Temperatur beim Schweißvorgang, d.h. die Schiene war zu der Zeit spannungsfrei.
Bei Temperaturen oberhalb davon treten durch die Wärmeausdehnung im Material Spannungen auf, die die Schiene zusammendrücken, unterhalb davon auseinandergeziehen.
 (FB)




Vergleich mit einem hängenden Stab

Als Belastung: ein Eimer mit Konservendosen

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Abb. 05-02-90: Die spürbare Struktur umgibt den Stab wie ein Zylinder mit gleicher Achse.
Sie erstreckt sich nach links und rechts gleichermaßen (jeweils etwa 25 cm). (FB)
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Abb. 05-02-91: In dem Eimer standen 0 bis 5 Konservendosen. (FB)
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Abb. 05-02-92:  Der Zollstock gibt die Richtung der Messung an. (FB)
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Abb. 05-02-93:






5.3 Eisenbahnschienen als Thermometer  (2), Beobachtungen an Fotos von Schienen,


Jeffrey Keen beschreibt die Möglichkeit, Information aus Fotos zu bekommen.
/keen 2018/ Chapter 13       Photographing Subtle Energies

remote-viewing.htm

Mit dieser Methode kann man die spürbaren Strukturen über den Gleisen auch lange Zeit später ermitteln.
Hier sind einige Beispiele:

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Abb. 05-03-01: Die letzten Meter bis zum Prellbock, fast keine mechanische Spannung
Bahnhof Lauterbach, drei Schienen, Rasender Roland (FB)
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Abb. 05-03-02: Prellbock, Schienen nicht unter Spannung, Eisenbahnmuseum Nürnberg
20180503_150310-a_g.jpg
Abb. 05-03-03: Schienen nicht unter mechanischer Spannung,
Gleisbauarbeiten Kersbach, Baiersdorf (FB)
20180504_142040-a_g.jpg
Abb. 05-03-04:
das Gleis im Hintergrund ist unter mechanischer Spannung, das in der Mitte nur wenig und die einzelnen Schienen im Vordergrund sind spannungsfrei, Gleisbauarbeiten Kersbach, Baiersdorf (FB)
20180504_142141-a_g.jpg
Abb. 05-03-05:
Höhe der gemuteten Zone ca. 15 cm, Gleisbauarbeiten Kersbach, Baiersdorf (FB)
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Abb. 05-03-06: Die Enden von zwei 180 m langen Schienenstücken, etwa 180 mm hoch, spannungsfrei,
Vignolschiene:       https://www.gleisbau-welt.de/lexikon/infrastruktur/oberbau/schienen/schienenprofil/
Dichte 7,86 kg/dm³
Ausdehnungskoeffizient alpha 12*10-6 /K
Elastizitätsmodul E 210 GPa = 210*109 N/m²

Profil
 Höhe /mm
Fußbreite /mm
Kopfbr.
/mm
Stegstärke /mm Gewicht / kg/mQuerschnitt / dm²
/mm²

R65
180
150
75
18
65
0.83
8300
60 E1
172
150
72
16.5
60.34
0.80
8000
 
Bei einer Temperaturdifferenz ( Nacht / Tag ) von dT = 10° und einer Länge von L = 180 m
ändert sich die Länge L der Schiene um
      dL = alpha * dT* L = 12*10-6 /K * 10 K * 180 m= 0,0216 m, das sind 2,16 cm.

Läßt man das Material sich nicht ausdehnen, d.h. die Länge der Schiene bleibt fest, dann entsteht eine Zugspannung sigma (A Querschnitt)
epsilon = dL/L   relative Dehnung
epsilon = alpha * dT
sigma = E * epsilon
sigma = E * alpha * dT
      sigma = 210*109 N/m² * 12*10-6 / K * 10 K  = 25.7 106 N/m²= 25.70 N/mm²

Die zugehörige Kraft F = sigma * A  =  25.7 106 N/m² * 0.8*10-2  m² =20,2 104 = 202 000 N

                   25.70 N/mm² * 8000 mm² = 202 000 N   


(Zugfestigkeit von Baustahl 370 N/mm², Schienenstahl hat bessere Eigenschaften.
somit folgt, daß die Zugfestigkeit durch die Temperaturspannungen nicht erreicht wird.)

Wenn die Lufttemperatur beim Schweißen 10° war, gibt es bei extremen Wetterbedingungen z.B. von -20° oder +40° eine Differenztemperatur von -30° bzw. +30° .
Die entsprechenden Zugkräfte bzw. Drücke wären dann 3 * 202 000 N = 606 000 N
(FB) 
imn_9183-a_g.jpg
Abb. 05-03-07: Schienen unter Zugspannung, Höhe der spürbaren Zone: etwa 2 x Schienenhöhe
Creation Date (iptc): 2011-11-04T14:06:10
Bahnhof Göttingen, Schrauben der Schwellen sind lose, Gleis 9 F (FB)
imp_2094-a_g.jpg
Abb. 05-03-08:  Stemperl vom Walzvorgang,
Thyssen, 88, UIC 60, Höhe 172 mm Creation Date (iptc): 2012-05-16T16:06:01
Schwellenschrauben lose, Göttinger Bahnhof, Gleis 9 Nord (FB)
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Abb. 05-03-09: Schienen ohne Zugspannung, Abstellgleise Bahnhof Goslar
Höhe der spürbaren Zonen: etwa halbe Schienenhöhe (FB)
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Abb. 05-03-10: Schienen ohne Zugspannung, Höhe der spürbaren Zonen weniger als halbe Schienenhöhe.
Treibachsen einer Vierzylinder Dampflokomotive, Bahnhof Bad Harzburg (FB)
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Abb. 05-03-11: Schienen völlig ohne Zugspannung, Höhe der spürbaren Zonen: wenige Zentimeter.

 Bahnhof, Braunschweig Schapen, Bio-institut (FB)
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Abb. 05-03-12: Bahnhof Igensdorf, ca. 5°, Höhe der spürbaren Zone weniger als zweimal Schienenhöhe (FB)
20181129_115355_g.jpg
Abb. 05-03-13:  vermutlich 15° bis 20 °, Höhe der spürbaren Zone weniger als zweimal Schienenhöhe (FB)
aus strom-netze.htm#kapitel-06-05
Abb. 06-04-04:   49°43'0.41"N   11° 7'47.33"E 
Noch in 600 m Entfernung zu der Stelle, wo die 380 kV-Leitung die Bahnschienen kreuzt, lassen sich die Wechselfelder an der Schiene messen.   (FB)
20181130_143915_g.jpg
Abb. 05-03-14: Kirchehrenbach, vermutlich 15°, Höhe der Zone: weniger als Schienenhöhe (FB)

aus  strom-netze.htm#kapitel-06-05
Abb. 06-04-09: Rund 1500 m weiter ist das Fremdsignal von 4500 Hz sehr viel stärker.
Am Bahnhof Kirchehrenbach     2018.11.30_14:39:15
   49°44'6.96"N    11° 8'29.43"E (FB)




5.4 Ideale Gase


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Abb. 05-04-01: bei einem idealen Gas und konstantem Druck nimmt das Volumen mit der Temperatur linear zu (FB)
thermische-ausdehnung-diag02-001.jpg
Abb. 05-04-02: bei einem idealen Gas und konstantem Volumen nimmt der Druck mit der Temperatur linear zu (FB)





5.5 Strömung durch Bewegung


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Abb. 05-05-01: Das Foto zeigt einen Blick in das Schaufenster einer Apotheke. Dort fährt eine kleine elektrische Eisenbahn im Kreis herum.
Beobachtung: die Bewegung ist auch außerhalb des Schaufensters zu spüren.
Es gibt feinstoffliche Strukturen, die das Entgegenkommen, Vorbeifahren und Entfernen von außen wahrnehmbar machen . (FB)



5.6 Strömung bei einem Laserstrahl
gehört eigentlich zu seums-drei.htm


Laserstrahl durch Kunststoff-Rohr   physik-neu-012.htm#12-1-03

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Abb. 05-06-01: Ein Laserpointer ist auf einer Verstelleinrichtung. Die Richtung des Strahls läßt sich damit fein justieren.
Beobachtung: Bei Überschreiten der Ausrichtung in jeder der vier Haupthimmelsrichtungen ändert sich die Qualität der spürbaren Strukturen um dem Strahl herum. Bei exakter Ausrichtung ist sie sehr schwach, links davon Qualität 1 (z.B. CW), rechts davon Qualität 2 (z.B. CCW)
Damit läßt sich auch ohne Kompass eine Himmelsrichtung bestimmen. (FB)
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Abb. 05-06-02: Der Laserpointer steht über dem Mittelpunkt vom Meßkreis. In Blickrichtung geht es nach Norden.
Einige der von früheren Experimenten angebrachte Markierungen der geografischen Nord- und Westrichtung seums.htm sind noch vorhanden. 
Mit Hilfe der Feinjustierung wurde der Strahl jeweils so eingestellt, daß gerade der Qualitätswechsel eintrat. Bei mehreren Versuchen zeigte es sich, daß der rote Laserpunkt hinten an der Hecke  Abweichungen von unter einem Meter zu den Markierungen hatte. Entsprechende Abweichungen gab es auch in der Westrichtung.  Noch Forschungsbedarf! (FB)
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Abb. 05-06-03: Lenkt man den Laserstrahl durch einen geschlossenen Ring (Holz, Gummi, Kupferdraht), dann entsteht dort eine Wirbelstruktur =>  es handelt sich um eine Strömung. (FB)


Literatur:  b-literatur.htm

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