Gibt es Magnetfelder wirklich?

[eigenvector]

Zitat von RoKo

Welche Ladung? Die Ladung der Batterie! I=Q/t!

Nein. Jegliche Ladung.

Zitat von RoKo

Im Leiter bleibt alles, wie es war. Dies wird besonders deutlich, wenn man zu Wechselstrom übergeht. Den können wir, um obiges Gedankenexperiment nicht zu verlassen, auch mit einer Batterie haben, wenn man einen Wechselrichter dazwischen schaltet. Bei 100 Hz bewegen sich die Leitungselektronen praktisch nicht vom Fleck.

Die Leitungselektronen bewegen sich nicht sonderlich weit von ihrem ursprünglichen Fleck weg. Bewegen tun sie sich trotzdem.
Und wenn da bewegte Ladung ist, nennt man das Strom.

[JoAx]

Hallo RoKo!

Zitat von RoKo

Die Ladung verringert sich durch den Strom.

Es ist ja nicht so, dass eine Battarie wie eine Kondensatorplatte geladen ist. Sie ist insgesamt neutral. Wie (wahlweise auch wieso) gleicht sich die Ladungsdifferenz aus?

Zitat von RoKo

Mehr sagt die Theorie nicht aus.

Natürlich sagt die Theorie mehr.

Der Strom I zu einem bestimmten Zeitpunkt gibt die pro infinitesimalenZeitabschnitt dt fließende infinitesimale Ladung dQ an . Ist der Strom konstant, so kann man auch schreiben:



Gleichwertig dazu kann der elektrische Strom auch über die Stromdichte J in einem Strömungsfeld mittels folgender vektoriellen Integralgleichung definiert werden:



Die Stromstärke I ist somit gleich dem Flächenintegral der Stromdichte J in einem elektrischen Leiter. Diese Definition ist dann sinnvoll anzuwenden, wenn man von der Beschreibung eines Vektorfeldes ausgeht und nicht von der Ladung Q.

Gruss, Johann

[EMI]

Zitat von RoKo

Die Ladung verringert sich durch den Strom. Mehr sagt die Theorie nicht aus.

Papalapap Roko,

nun lass es mal gut sein, hier lesen auch Schüler mit!
Oder willst Du uns nur an der Nase herumführen?

Dein Wechselrichter lässt sekundär die Elektronen im 300000km Kabel nur hin und her pendeln, das ist so richtig.
ABER die Batterie auf der Primärseite liefert GLEICHSTROM und im Primärkreis wandern sehr wohl die Elektronen vom Minus zum Pluspol und zwar solange bis in beiden Polen die Anzahl von Elektronen und Protonen gleich ist.

Wenn die Elektronen alle mit blauen Motorrädern unterwegs wären, könntest Du das sogar sehen. Wegen der Abgase versteht sich.

Gruß EMI

[EMI]

Zitat von Hawkwind

Die Temperatur spielt auch noch eine gewisse Rolle: je wärmer, desto höher die Brownsche Bewegung im Leiter und desto mehr Stöße der Ladungsträger, was auch wiederum bremst.

Hatte ich ja auch angemerkt Hawkwind:

Zitat von EMI

In einem Kupferleiter mit dem Volumen z.B. V=1 mm³ sind bei Raumtemperatur ca. 8,5*10^19 freie Elektronen vorhanden.

Der Rest(Avogadrokonstante, Molare Masse usw.) den man braucht um auf die 8,5*10^19 Elektronen/mm³ zu kommen, ist ja hinlänglich bekannt.

Gruß EMI

[EMI]

Zitat von JoAx

Es ist ja nicht so, dass eine Battarie wie eine Kondensatorplatte geladen ist. Sie ist insgesamt neutral.

Eine Batterie ist nix anderes wie ein dicker Kondensator JoAx,

deshalb haben Batterien ja auch eine Kapazität.

Gruß EMI

PS: Eigentlich ging's ja hier primär darum, das RoKo bestritten hatte, das ein freies Elektron nicht neben einem Leiterelektron mit gleicher Geschwindigkeit parallele fliegen kann.
Das dürfte ja wohl fürs Erste richtig gestellt sein und Roko hat mal was dazu gelernt. was ja auch nicht so verkehrt ist.

[JoAx]

Hi EMI!

Zitat von EMI

Eine Batterie ist nix anderes wie ein dicker Kondensator

Eigentlich meinte ich nur eine der Kondensatorplatten (für sich genommen), aber egal. Ist wohl eine blöde Assotiation gewesen.

Zitat von EMI

PS: Eigentlich ging's ja hier primär darum, das RoKo bestritten hatte, das ein freies Elektron nicht neben einem Leiterelektron mit gleicher Geschwindigkeit parallele fliegen kann.

Ja.


Gruss, Johann

[JoAx]

Hallo zusammen!

Zitat von Hawkwind

Naja, der Titel dieses Threads ist "Gibt es Magnetfelder wirklich?"; es geht also um die Realität von Magnetfeldern und nicht um irgendwelche besonderen Situationen unbeschleunigter Ladungen etc.. Ich denke, dass Magnetfelder sehr real - wenn auch beobachterabhängig - sind und ich finde, dass eigenvector da ein Argument hat.

Ich will noch ein Mal darauf zurückkommen.

Vlt. ist die Fragestellung - "Gibt es Magnetfelder wirklich?" - etwas "zu scharf" formuliert. Korrekter wäre es wohl etwa so - "Können Magnetfelder auf andere physikalische Phänomene zurückgeführt werden?"

Und diese Frage kann man (denke ich) eindeutig mit - Ja - beantworten. Magnetismus ist ein relativistischer Effekt und ist genau so real, wie auch andere relativistische Effekte.

Auch em. Wellen dürften da (imho) im Allgemeinen keine Ausnahme darstellen. Es wäre "nur" ein allgemeinrelativistischer Effekt. Im prinzip (denke ich) sollte sich auch diese Situation auf einen "statischen Fall" reduzieren lassen. Dazu müsste nur ein geeignetes (beschleunigtes) BS gewählt werden.

Gibt es da Einwände?


Gruss, Johann

[richy]

Hi Joax
Da hab ich eine bischen andere vereinfachte Vorstellung.
Bei der EM Welle sind wie der Name es schon sagt immer beide Feldanteile beteiligt. Schon bei Anwendung der Gallilei Transformaton werden H Felder in E Felder transformiert und E Felder in H Felder

http://www.mathematik.tu-darmstadt.de/~bruhn/FARMAX.HTM
E=E'+E_zus
H=H'+H_zus

Und so bleibt das gesamte Feld der EM Welle invariant. Naeherungsweise auch wenn man mit Gallilei rechnet.
Die Transformation des H-Feldes in ein E-Feld ist auch bei kleinen Geschwindigkeiten gegeben. Warum meinst du relativistischer Effekt ?

Gibt es Magnetfelder wirklich?

Da stellt sich widerum die Frage was versteht die Physik unter "wirklich" ? Laesst sich eine groesse "wegtransformieren", ist sie dann nicht wirklich, nur eine Scheingroesse ?
Du haettest sehr grosse Probleme das Magnetfeld eines Permanentmagneten ueber ein Beobachtersystem wegzutransformieren.
Ebenso eine geeignete Masse zu finden, die in der Paxis Einsteins Fahrstuhl entspricht. Das muesste eine uendlich ausgedehnte Platte sein, die ein homogenes Gravitationsfeld erzeugt.
Dieses Wirklichkeitskonzept finde ich daher nicht voellig ueberzeugend.

Letztendlich scheint sich unser Realitaetsbegriff nicht auf die Dinge an sich zu beziehen, sondern deren Relationen. Auf eine ganz spezielle Relation, naemlich der Zugehoerigkeit zu einer gemeinsamen Entropie. Man sagt der Zeitpfeil zeigt in die Richtung der globalen Entropie. Jetzt koennte man folgern, dass auch der Realitaetsbegriff in der QM ueber einen Anschluss an die globale Entropie beeinflusst wird. (Dehkohaerenz) In einigen Faellen ergeben sich hier meiner Meinung nach jedoch gewisse Ungereimtheiten, so dass ich mir die Frage stelle, ob nicht auch abgeschlossene Sub-Systeme eine eigene globale innere Entropie bilden und damit eine eigene Realitaet.

Beispiel :
Schroedingers Katze :
Waere der Kasten tatsaechlich voellig isoliert (Sauerstoffmaske und warme Jacke fuer die Katze) sind dann alle Dinge darin selbst fuer deren Insassen nicht mehr real ? Oder genuegt der Anschluss an die lokale Entropie im Kasten um eine Realitaet zu erzeugen ?
Das wuerde man wohl vermuten.
Allerdings koennte man noch anfuehren, dass man den Kasten niemals voellig isolieren koennte. Denn die Gravitation laesst sich nicht abschirmen. Die Chaostheorie zeigt, dass selbst kleinste Gravitationsfelder signifikante Aenderungen erzeugen.
Zeilingers Versuche zeigen auch : Wesentliche Groessen fuer die Deohaerenz sind Temperatur und Masse.

Das Phaenomen der Dekohaerenz muss weiter untersucht werden. Dann wird man einiges besser verstehen koennen, auch unseren Realitaetsbegriff. Zeilinger ist hier taetig und damit bin ich recht zufrieden und optimistisch.

Gruesse

[RoKo]

Hallo JoAx,

Zitat von JoAx

Magnetismus ist ein relativistischer Effekt und ist genau so real, wie auch andere relativistische Effekte.

..

Gibt es da Einwände?

Ja. Die Theorie - 1.Maxwellsche Gleichung sagt: (rot B = u*j + u*€*part.diff E) j meint hier die Stromdichte.
Für Schüler: Diese Gleichung sagt aus, dass ein elektrischer Strom oder eine Änderung des elektrischen Feldes ein rotierendes magnetisches B-Feld erzeugt.

Von relativistischen Effekten ist da nicht die Rede. Den Einfluß der SRT auf die Problematik hat Marco Polo bereits korrekt dargestellt.

[RoKo]

Hallo zusammen,

(Kurz an EMI - wer hier wann was zu lernen hatte, lasse ich lieber offen.)

Mindestens zweierlei konnte man aus der bisherigen Debatte lernen:

Erstens: Die Ausbreitungsgeschwindigkeit des elektrischen Stroms ist strikt zu unterscheiden von der Geschwindigkeit der Ladungsträger in einem elektrischen Leiter. Erstere ist näherungsweise c; letztere ist bei 1A in einem Kupferdraht mit 1mm2 Querschnitt bei 20 Grad Celsius 0,073 mm/s.

Zweitens Wenn man die Geschwindigkeit einer bewegten Ladung im Magnetfeld und die Geschwindigkeit des Magneten vektoriell richtig addiert, dann ist die Lorentzkraft in jedem unbeschleunigten Bezugssystem mit v<<c stets gleich.

Offen ist noch die Frage, warum der eingangs von Bejamin zitierte wikipedia-Artikel falsch ist.

Zur Klärung bemühen wir wieder ein Gedankenexperiment. Wir nehmen wieder einen Kupferdraht von 1 mm2 Querschnitt. Zur besseren Illustration benutzen wir eine handelsübliche gestreifte Isolierung. Zwecks Verbesserung unserer Messgenauigkeit erhöhen wir den Strom auf 10A. Zum Nachweis des Magnetfeldes bemühen wir zwei Probeladungen an einem Kraftmesser. Eine Probeladung bleibt stationär; die andere fährt entsprechend der Geschwindigkeit der Elektronen parallel mit. Jeder darf mal als Beobachter mitfahren.

ICH werde dabei beobachten, dass erstens der Kraftmesser die gleiche Kraft anzeigt wie im stationären Fall und zweitens eine "Bewegung" der gestreiften Isolierung.

Mit dieser Beobachtung lässt sich auch alles erklären. Aus der Sicht der Probeladung bewegt sich unser gestreifter Draht und es fliesst ein positiver Strom der Atomrümpfe in umgekehrte Richtung. Wir brauchen nun nur das bereits gelernte, die vektorielle Addition von Geschwindigkeiten, richtig anwenden, und es geht auch rechnerisch auf.