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Alt 15.08.08, 16:24
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EMI EMI ist offline
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Standard AW: Abstossender Ferromagnet ?

Zitat:
Zitat von Pythagoras Beitrag anzeigen
Doch beim normalen Magneten (zB. Hufeisenmagneten) wird unmagnetisiertes Eisen stets angezogen. Warum aber ist kein Magnet bekannt, der auf unmagnetisiertes Eisen stets abstossend wirkt ?
Hallo Pythagoras,

schon vor rund 200 Jahren stellte sich AMPERE vor, das die Atome kreisende el.Ladungen enthalten und dadurch Magnetfelder erzeugen.
AMPERE erklärte den ungeordneten Zustand der Außrichtung der "Atommagnete" als Ursache des nach "Aussen" wirkenden unmagnetischen Zustand.
Halten wir einen mag.Nordpol ans Eisen richten sich die ungeordneten "Atommagnete" mit dem Südpol zum Norpol der äußeren Magneten zeigend aus. Eisen wird angezogen. Drehen wir den Magneten um, mit dem Südpol zum Eisen, drehen sich im Eisen die "Atommagnete" ebenfalls rum und wir erhalten wieder Anziehung.

Heute wissen wir, das der ungeordnete Zustand (unmagnetisch) durch die innere Wärmebewegung der "Atommagnete" im Eisen hervorgerufen wird und das die "Atommagnete" durch den Spin, der nicht durch das Pauliprinzip antiparalelle ausgerichteten, Elektronen entstehen.

Zitat:
Zitat von Pythagoras
Bemerke allerdings: beim stromdurchflossenen Leiter wirkt eine Magnetkraft stets 90° in Richtung Leiter. Analoge Frage: warum nicht gegengerichtet ?
Wir wissen, das eine Magnetkraft von bewegten el.Ladungen hervorgerufen wird. Also einer relativen Bewegung zum Beobachter.
Zum näheren Verständnis der Vorgänge müssen wir die SRT von EINSTEIN zu Rate ziehen.

Die Kraft die zwischen el.Ladungen wirkt, wird durch das Coulomb-Gesetz beschrieben.
Diese zwischen el.Ladungen wirkende Kraft lässt sich aber auch über die Feldliniendichte (Feldlinien die eine gedachte Flächeneinheit senkrecht durchschneiden) beschreiben.

Wir denken uns zwei gerade, paralelle zueinander liegende elektrische Leiter(Drähte). In diesen Drähten fließe ein el.Strom in gleicher Richtung.
Wir setzen uns gedanklich auf ein Elektron im 1.Draht und reisen mit.
Wir schauen auf die Feldlinien eines Elektron im 2.Draht, welche ein gedachtes Flächenelement senkrecht durchstoßen. Dieses gedachte Flächenelement liegt paralelle zum Leiter und bewegt sich mit dem Elektron mit, das heist es befindet sich uns gegenüber in Ruhe. Mit der beobachteten Feldliniendichte erhalten wir eine abstoßende Kraft:
F1 = +1 (+ steht für Abstoßung)
Schauen wir auf die Feldlinien eines positiven Gitteratoms im 2.Draht, sehen wir durch die Relativbewegung zum zugehörigem Flächenelement die beiden Seiten in Bewegungsrichtung des Flächenelementes verkürzt. Die Fläche ist also kleiner(wie ohne rel.Bewegung) und die Feldliniendichte daher größer(wie ohne rel.Bewegung).
Wir erhalten hier eine anziehende Kraft die etwas größer wie F1 ist, sagen wir:
F2 = -1,1 (- steht für Anziehung).
Nun springen wir vom "fahrenden" Elektron auf ein ruhendes positives Gitteratom im 1.Draht und schauen wieder zum 2.Draht.
Sehen wir uns die Feldliniendichte der dortigen pos.Gitteratome(ruhend zu uns) an, erhalten wir:
F3 = +1
Die Feldliniendichte der zu uns bewegten Elektronen im 2.Draht sehen wir nun erhöht:
F4 = -1,1.
Um die Gesamtkraft zu erhalten müssen wir summieren:
FG = F1 + F2 + F3 + F4 = - 0,2 eine Anziehung.
Die Drähte ziehen sich beim paralellen Strom an.

Nun noch zum antiparalellen Strom.
Wieder mitfahren auf Elektron im 1.Draht
Wir sehen die Kraft zu den Gitteratomen im 2.Draht wie oben:
F2 = -1,1
Das Gleiche wenn wir auf einem Gitteratom im 1.Draht sitzen und zu den Elektronen im 2. Draht schauen:
F4 = - 1,1
Schauen wir vom Gitteratom im 1.Draht aufs im 2.Draht zu uns ruhende Gitteratom folgt:
F3 = + 1
Nun noch vom Elektron im 1.Draht auf das uns entgegenkommende Elektron im 2. Draht. Durch das Entgegenkommen ist die Feldliniendichte größer wie im Fall F2 oder F4.
Wir erhalten hier:
F5 = + 1,4
Wir summieren wieder:
FG = F2 + F3 + F4 + F5 = + 0,2 eine Abstoßung
Antiparalelle Ströme erzeugen eine Abstoßung der Drähte.

Wir sehen, das sich die Verkürzung von Längen nicht erst bei großen Geschwindigkeiten bemerkbar macht.
Hier spielt die Summierung der Vielzahl kleinster Längenverkürzungen (viele Elektronen) die entscheidende Rolle.
Auch sehen wir nun den Grund warum sich ein Elektronenstrahl nicht auffächert.

Und ein weiteres mal erhellt uns die RT von Albert Einstein, wenigstens etwas.

Gruß EMI
__________________
Sollen sich auch alle schämen, die gedankenlos sich der Wunder der Wissenschaft und Technik bedienen, und nicht mehr davon geistig erfasst haben als die Kuh von der Botanik der Pflanzen, die sie mit Wohlbehagen frisst.

Ge?ndert von EMI (15.08.08 um 18:37 Uhr)
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