Magnetfeld um ein sich bewegendes Elektron

[Slash]

Hallo!

Eine Frage (da ich gerade mit Magnetismus, Antriebstechnik zu tun habe):

Ein elektrisch durchflossener Leiter erzeugt ja aufgrund der sich bewegenden Ladungsträger (hier e-) ein Magnetfeld (Wirbelfeld) um sich herum.

Wie sieht das Magnetfeld um ein sich im Raum bewegendes Elektron e- aus?

Ich gehe davon aus, dass sich das Wirbelfeld mit der Lichtgewindigkeit c kreisförmig radial bzw. senkrecht zur Bewegungsrichtung des e- ausbreitet.

Angenommen, das Elektron bewegt sich mit c/2, entsteht dann eine Art Magnetfeldkegel? So wäre zumindest meine Vorstellung.

Viele Grüße

Slash

[amc]

Ein elektrisch durchflossener Leiter erzeugt ja aufgrund der sich bewegenden Ladungsträger (hier e-) ein Magnetfeld (Wirbelfeld) um sich herum.

Wie sieht das Magnetfeld um ein sich im Raum bewegendes Elektron e- aus?

Hi Slash,

ich kann dir da keine seriöse Antwort drauf geben. Aber auf so elementarer Ebene muss ja Quantenphysik angewendet werden. Und dann stellt sich auch die Frage, was man sich unter einem Elektron vorzustellen hat.

Angenommen das (einzelne) Elektron würde ein sich veränderndes Feld hervorrufen - würde das nicht bedeuten müssen, dass es ständig irgendwie Photonen abstrahlt? Wie kann so was gehen? Vielleich geht es nur dann, wenn man es auch ständig "betrachtet". Es also quasi ständig mit und durch Photonen beschießt und bemisst? Bzw. es sich in einer Situation befindet, in der es von Strahlung / anderer Materie nur so wimmelt? Aber in wie fern wär es dann noch das Feld eines (einzelnen) Elektrons?

Wie gesagt, keine seriöse Antwort, aber besser als nix. ;)

Grüße, amc

... und Frohes Neues !!!

[Timm]

Hallo Slash,

gleichförmig bewegte Elektronen erzeugen ein kugelsymmetrisches elektrisches Feld, beschleunigte Elektronen hingegen strahlen elektromagnetische Wellen ab. Unter "Bremsstrahlung" findest Du Näheres,

Gruß, Timm

[Ich]

gleichförmig bewegte Elektronen erzeugen ein kugelsymmetrisches elektrisches Feld

Richtig. Das kann man dann in ein bewegtes Bezugssystem transformieren (http://de.wikipedia.org/wiki/Lorentz-Transformation#Lorentztransformation_f.C3.BCr_das_ elektromagnetische_Feld)und erhält dann u.a. das gesuchte Magnetfeld: ungefähr v kreuz E, also Kreislinien um die Bewegungsachse, proportional mit 1/r² schwächer werdend, wenn r der Abstand zum Elektron ist.

[Struktron]

Richtig. Das kann man dann in ein bewegtes Bezugssystem transformieren (http://de.wikipedia.org/wiki/Lorentz-Transformation#Lorentztransformation_f.C3.BCr_das_ elektromagnetische_Feld)und erhält dann u.a. das gesuchte Magnetfeld: ungefähr v kreuz E, also Kreislinien um die Bewegungsachse, proportional mit 1/r² schwächer werdend, wenn r der Abstand zum Elektron ist.

Eine Diskussion zur klassischen Beschreibung von Elektronen (http://meinews.niuz.biz/wie-t510802.html?) gab es Anfang 2010 auf news:de.sci.physik (http://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved=0CDUQFjAA&url=http%3A%2F%2Fmeinews.niuz.biz%2Fwie-t510802.html&ei=x2HkUMyvGsGZtQaGiYHADA&usg=AFQjCNEFE6zOARwIi5atfmj5bEXji1bi-g&sig2=uxFTCLqfnu7rZWVYAD7vsw&bvm=bv.1355534169,d.Yms&cad=rja). Das Dokument "On the Wave Character of the Electron (http://www-library.desy.de/preparch/other/poelz.pdf)" lässt sich immer noch herunter laden.

MfG
Lothar W.

[ghostwhisperer]

Richtisch! Es gibt eine Formel, die zumindest in erster Näherung richtig ist:
H = e*vxR/R^3 oder zumindest so ähnlich. Bedeutung: Das Feld nimmt generell mit 1/R^2 ab und mit dem Sinus des Winkels zwischen Ortsvektor zum Geschwindigkeitsvektor. Wenn ich mich nicht täusche, kann die Formel nicht immer richtig sein, denn es ist nur die erste Näherung zu einer relativistischen Gleichung (siehe auch rela. Herleitung des Felds aus Stromdichten).

[Slash]

Richtig. Das kann man dann in ein bewegtes Bezugssystem transformieren (http://de.wikipedia.org/wiki/Lorentz-Transformation#Lorentztransformation_f.C3.BCr_das_ elektromagnetische_Feld)und erhält dann u.a. das gesuchte Magnetfeld: ungefähr v kreuz E, also Kreislinien um die Bewegungsachse, proportional mit 1/r² schwächer werdend, wenn r der Abstand zum Elektron ist.


Hallo,

vielen Dank für Eure Antworten.

Klasse! Dachte gar nicht daran, dass es offensichtlich einen Zusammenhang zwischen Lorentz-Transformation und der Lorentzkraft (man sieht es aus meiner Sicht am Kreuzprodukt) gibt.

VG
Slash