Zitat:
Zitat von Benjamin
Zunächst handelt es sich bei der Ablenkung von geladenen Teilchen in einem Magnetfeld nicht zwangsläufig um eine Kreisbahn. Eine Kreisbahn entsteht z.B., wenn Geschwindigkeit der Ladung und Magnetfeld konstant sind und die B-Feld-Linien und der Geschwindigkeitsvektor normal aufeinander stehen.
Richtig ist aber, dass es sich bei der Lorentzkraft immer um eine Zentripetalkraft handelt.
In der Tat gibt es diese Kraft. Sie wird in jedem Fall eine elektromagnetische Kraft sein, d.h. über die Gleichung F = q(E + vxB) beschrieben und ist somit entweder auf ein Magnetfeld, ein elektrisches Feld oder eine Mischung aus beidem zurückzuführen. By the way: Eigentlich ist der obige Ausdruck der vollständige für die Lorentzkraft. Es gibt also auch einen elektrischen und nicht nur magnetischen Anteil von ihr. Folglich ist die Gegenkraft zur Lorentzkraft selbst eine Lorentzkraft, und zwar immer.
Woher diese aber stammt und ob sie wirklich vom Kreismittelpunkt her rührt, ist eine andere Frage. Fakt ist, dass die Summe aller Kräfte genau der Lorentzkraft entgegen wirken, und somit vom Kreismittelpunkt weg zeigen.
Um deine Frage bis ins letzte Detail zu beantworten, müssen wir vorher klären, wie das Magnetfeld, das die Lorentzkraft verursacht, zustande kommt.
Dazu ein Beispiel: Sagen wir, wir schießen an einem stromdurchflossenen Leiter einen Elektronenstrahl vorbei, und zwar parallel zu diesem Leiter und parallel zur Stromrichtung. Der Elektronenstrahl wird durch die Lorentzkraft vom Leiter weg gekrümmt. Die entstehende Gegenkraft ist wie gesagt ebenso eine Lorentzkraft, da der Elektronenstrahl selbst einen Strom darstellt (bewegte Ladung ist). Diese Gegenkraft wirkt nun auf den Leiter und stoßt in ab. Elektronenstrahl und Leiter stoßen sich somit ab. Aufgrund dessen, dass der Leiter ab wesentlich mehr Masse besitzt, wird man die Lorentzkraft am Leiter sehr viel schwerer beobachten können als am Elektronenstrahl.
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Ich finde, diese hier von Benjamin bereits am 14.07.2010 gegeben Erklärung ist
die vernünftige und damit wohl
richtige Lösung des Problems.
Damit ist meine Aussage in meinem letzten Beitrag eindeutig falsch: Genau über denselben Kraftübermittler, über das Magnetfeld, wirkt nun der "Körper 2" (das geladene Teilchen) auf den "Körper 1" (das Spulenpaar) als "reactio" zurück.
Nach Benjamin folgt vielmehr: Der sich bewegende "Körper 2" (das geladene Teilchen) erzeugt u.a. am Ort von "Körper 1" (der Helmboltsspulen) ein eigenes Magnetfeld, in dem die fließenden Ladungen der Spulen ihrerseits einer "Lorentzkraft 2" ausgesetzt sind. Diese Kraft ist unsere gesuchte "Gegenkraft" (
reactio). Dadurch werden diese Leitungselektronen von innen an die Leitungswände gedrückt. Und da sie diese Barriere nicht überwinden können, reißen sie die ganze Spulen mit sich. Und wären die Massen der beiden aktiven Körper nicht so verschieden groß, müsste man die Bewegung beider Körper im Prinzip registrieren können.
Auf völlig analoge Art erklärt man ja auch die "gegenseitige Abstoßung" bzw. "gegenseitige Anziehung" zweier nebeneinander liegender Leiter, in denen zwei Parallel- bzw. Gegenströmen fließen.
Gruß Maxi,
danke, hab wieder was dazu gelernt.