Gibt es Magnetfelder wirklich?

[Benjamin]

Zitat von Jogi

Hmm... (kopfkratz)... sondern nur E-Felder?
Und die stellen für die Ladung das Äquvalent zum Grav.-Feld...ääh, sorry...zur gekrümmten Raumzeit für el. neutrale Objekte dar?
Ladungen folgen also elektrischen Geodäten(?).

Das weiß ich nicht genau.

Ich arbeite jedoch gerade an einer Arbeit, wo ich zeigen will, dass man z.B. die Kreisbewegung eines Elektrons im homogenen und konstanten Magnetfeld aus der Sicht des Elektrons nur mit elektr. Feldern erklären kann.
Das ist mir soweit ganz gut gelungen, wenngleich es auch nicht ganz so einfach war. Insbesondere behandle ich derweilen nur einen Spezialfall. Aber es ist offenkundig möglich.
Ich war über das Ergebnis selbst überrascht. Ich denke jedoch nun, dass man da noch mehr rausholen kann. Aber mal sehen wohin das noch führt.

Beim Suchen ist mir aber aufgefallen, dass es dazu so gut wie keine Arbeiten gibt, was mich doch sehr verblüfft hat.

[Hawkwind]

Zitat von Benjamin

Ich arbeite jedoch gerade an einer Arbeit, wo ich zeigen will, dass man z.B. die Kreisbewegung eines Elektrons im homogenen und konstanten Magnetfeld aus der Sicht des Elektrons nur mit elektr. Feldern erklären kann.
...
Beim Suchen ist mir aber aufgefallen, dass es dazu so gut wie keine Arbeiten gibt, was mich doch sehr verblüfft hat.

Das verblüfft mich nicht, denn es klingt wie eine abstruse Idee, wenn ich ehrlich sein darf. Wo sollen denn die elektrischen Felder herkommen, mit denen du das Magnetfeld ersetzt ?

[JoAx]

Zitat von Hawkwind

Das verblüfft mich nicht, denn es klingt wie eine abstruse Idee, wenn ich ehrlich sein darf. Wo sollen denn die elektrischen Felder herkommen, mit denen du das Magnetfeld ersetzt ?

Von den elektrischen Ladungen, Hawkwind!

Ich denke, es ist ein Elektromagnet, den Benjamin meint.
Eine Spule wird um ein Gefäss (vorzugsweise aus Glas) aufgebaut, in dem ein Gasgemisch die Bahnen der dorthin hineingeschossenen Elektrone sichtbar macht. ...


Gruss, Johann

[Hawkwind]

Zitat von JoAx

Von den elektrischen Ladungen, Hawkwind!

Ich denke, es ein Elektromagnet, den Benjamin meint.
Eine Spule wird um ein Gefäss (vorzugsweise aus Glas) aufgebaut, in dem ein Gasgemisch die Bahnen der dorthin hineingeschossenen Elektrone sichtbar macht. ...


Gruss, Johann

Aha, und das H-Feld ignoriert man einfach ?
Dat iss doch Kappes ... ; beide Komponenten sind zu berücksichtigen (Lorentz-Kraft), wenn man die Bewegugsgleichung einer Ladung im elm. Feld aufstellen will. Ansonsten macht man halt einen Fehler.

Frag mal die Beschleuniger-Physiker, ob die Magnetfelder ignorieren.

[JoAx]

Hallo Hawkwind!

Zitat von Hawkwind

Aha, und das H-Feld ignoriert man einfach ?
Dat iss doch Kappes ... ; beide Komponenten sind zu berücksichtigen (Lorentz-Kraft), wenn man die Bewegugsgleichung einer Ladung im elm. Feld aufstellen will. Ansonsten macht man halt einen Fehler.

Es geht um's Prinzip!
Warum reagiert eine el. Ladung, ein Elektron bsw., nicht auf das Magnetfeld, welches von einem strohmdurchflossenen Leiter erzeugt wird, wenn es sich nicht entlang dieses Leiters bewegt?
Wenn man es aus der SRT-Sicht betrachtet, dann ist die Antwort - weil der Leiter für die Ladung neutral "aussieht".
Fängt jetzt das Elektron sich entlang des Leiters zu bewegen, dann verändert sich (aus der Sicht des Elektrons) die Ladungsdichte der positiv geladenen, relativ zum Leiter ruhenden Ionen anders, als die Ladungsdichte der negativ geladenen, relativ zum Leiter bewegten Elektrone.

Grund? - Lorentzkontraktion.
Folge? - Das resultierende elektrostatische Feld ist im BS des Elektrons ungleich Null.

NACHTRAG:
Das ist auch der Grund, warum man sich von den abgerissenen, hochstrohmführenden Leitungen immer ganz langsam und möglichst senkrecht entfernen muss. Dann sind die SRT-Effekte am kleinsten.

Das ist ein ganz alter Hut, Hawkwind.
Dass es nicht sinnvoll ist, die Sache immer so zu betrachten, zu berechnen ist auch klar. Ändert aber nichts an der Tatsache.


Gruss, Johann

[Benjamin]

Zitat von Hawkwind

Das verblüfft mich nicht, denn es klingt wie eine abstruse Idee, wenn ich ehrlich sein darf. Wo sollen denn die elektrischen Felder herkommen, mit denen du das Magnetfeld ersetzt ?

Sag einmal, kannst du die Formel

F = q (E + v x B)

nicht richtig lesen? Im Bezugssystem der Ladung q ist v immer Null! Wie erklärst du denn die Lorentz-Kraft wenn du im Bezugssystem der Ladung sitzt?

[Hawkwind]

Zitat von JoAx

Hallo Hawkwind!



Es geht um's Prinzip!
Warum reagiert eine el. Ladung, ein Elektron bsw., nicht auf das Magnetfeld, welches von einem strohmdurchflossenen Leiter erzeugt wird, wenn es sich nicht entlang dieses Leiters bewegt?
Wenn man es aus der SRT-Sicht betrachtet, dann ist die Antwort - weil der Leiter für die Ladung neutral "aussieht".
Fängt jetzt das Elektron sich entlang des Leiters zu bewegen, dann verändert sich (aus der Sicht des Elektrons) die Ladungsdichte der positiv geladenen, relativ zum Leiter ruhenden Ionen anders, als die Ladungsdichte der negativ geladenen, relativ zum Leiter bewegten Elektrone.

Grund? - Lorentzkontraktion.
Folge? - Das resultierende elektrostatische Feld ist im BS des Elektrons unglein Null.

NACHTRAG:
Das ist auch der Grund, warum man sich von den abgerissenen, hochstrohmführenden Leitungen immer ganz langsam und möglichst senkrecht entfernen muss. Dann sind die SRT-Effekte am kleinsten.

Das ist ein ganz alter Hut, Hawkwind.
Dass es nicht sinnvoll ist, die Sache immer so zu betrachten, zu berechnen ist auch klar. Ändert aber nichts an der Tatsache.


Gruss, Johann

Von welchem Elektron redest du hier überhaupt, Johann ?
Es geht doch um die Kraft auf eine Probeladung im homogenen H-Feld.

Wenn man nun nach der Ursache eines homogenen H-Feldes fragt, dann kommt man darauf, dass dies eine Menge von Elektronen in einem Leiter sein können, die beschleunigte Bewegungen ausführen (Kreisbewegungen). Dabei unterscheiden sich die Geschwindigkeitsvektoren der einzelnen Elektronen in jedem Moment voneinander. Der Netto-Effekt ist ein im Inneren der Leiterschleifen annähernd homogenes H-Feld. Es gibt offensichtlich kein Bezugssystem, in dem die Leiter-Elektronen alle gemeinsam ruhen; also besteht keine Chance, so ein H-Feld durch geschickte Wahl eines Bezugssystems zu eliminieren.

Vielleicht bin ich ja auch einfach zu blöd dafür; ihr scheint das ja alle nachvollziehen zu können.

[Benjamin]

Zitat von JoAx

Ich denke, es ein Elektromagnet, den Benjamin meint.

So ist es. Es lässt sich für E-Magneten, die auf bewegte Ladungen zurückgehen, zeigen. Ich hab es noch eine Spur einfacher gemacht, indem ich nicht eine stromdurchflossene Spule betrachtet habe, sondern eine unendlich ausgedehnte Flächenladungsdichte, die bewegt ist, also einen Strom darstellt. Die verursacht nämlich ein konstantes Magnetfeld, genauso wie es im Inneren einer Spule vorliegt.
Für die Ladung bewegt sich diese stromdurchflossene Ebene auf sie zu, wobei die Ebene für sich ungeladen ist. Durch die Bewegung aber entsteht aus der Sicht der Ladung ein elektr. Feld, dass es im Ruhesystem der Ebene nicht gibt. Dieses entsteht nicht nur aus relativistischen Gründen, wie der Lorentzkontraktion, sondern auch deshalb, weil sich bei der Bewegung einer Ladung, deren Feldänderung nur mit Lichtgeschwindigkeit mitteilt. Das heißt, durch Relativbewegung erscheinen Ladungen im Raum anders verteilt, je nachdem wo man sich befindet und mit welcher Geschwindigkeit man sich bewegt. Aus der ungeladenen Ebene wird für eine relativ dazu bewegte Ladung eine geladene. Genau dieses E-Feld, das dabei entsteht, entspricht dem B-Feld im Ruhessystem der Ebene. Genauer gesagt: Nicht die Felder sind dieselben, sondern die Kraftwirkung die sie verursachen.
Dieser Effekt reicht aus, um die Ablenkung in einem Magnetfeld zu erklären, und zwar nur mit elektr. Feldern.

Freilich ist das nur ein Spezialfall, aber dennoch muss es für alle Fälle gelten, wie ich aus schon genannten Gründen erklärt habe.

[JoAx]

Zitat von Hawkwind

Vielleicht bin ich ja auch einfach zu blöd dafür; ihr scheint das ja alle nachvollziehen zu können.

Das denke ich nicht, Hawkwind.

Lass uns ganz einfach anfangen, ok?

Wir haben zwei einfache Strohmleiter. Gerade. Ungekrümmt. Einfach zwei Drähte, die parallel zueinander angeordnet sind.

1. Experiment:
Wir schicken nur durch das Draht A Gleichstrohm durch.
Was passiert mit den beiden Drähten?

2. Experiment:
Wir schicken durch beide Drähte Gleichstrohm in die selbe Richtung.
Was passiert mit den beiden Drähten?

3. Experiment:
Wir schicken durch beide Drähte Gleichstrohm in entgegengesetzte Richtungen.
Was passiert mit den beiden Drähten?

Kannst du bitte darauf antworten?


Gruss, Johann

PS: Stellt ein Elektron keine Probeladung dar?

[Benjamin]

Zitat von Hawkwind

Wenn man nun nach der Ursache eines homogenen H-Feldes fragt, dann kommt man darauf, dass dies eine Menge von Elektronen in einem Leiter sein können, die beschleunigte Bewegungen ausführen (Kreisbewegungen).

Es braucht keine beschleunigte Bewegung, sondern nur Bewegung. Bewegte Ladungen verursachen ein Magnetfeld. Beschleunigte Ladungen verursachen elektromagnetische Wellen.