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  #11  
Alt 19.08.08, 17:25
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richy richy ist offline
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Standard AW: Abstossender Ferromagnet ?

Hab folgende Frage zu, Permanentmagnet :
Wenn hilt Div()=0 die Feldlinien also geschlossen, ohne dass ich Energie fuer das Feld aufwenden muss, liegt dann nicht ein Perpetum Mobile vor ?
In der EM Welle klappt das nicht, weil ich diese erst erzeugen muss.

Aber wie sieht es bei einem Permanentmagnet aus ?
Wenn ich hier einen Probemagneten einbringe muesste der sich doch immer entlang der Feldlinien bewegen.
Da gaebs nur ein Problem. Irgendwann ist die Reise beendet weil der Probemagnet auf den fekderzeugenden Magneten trifft. Schade

Wie waere es bei einer angenommenen Gravitationswelle ?
Waeren die Feldlinien auch geschlossen ?
Wuerde das eine Probemasse entlangkreisen ?

EMI meinte die magnetischen Kraefte sind nur Scheinkraefte.
Den Vergleich zu mechanischn Scheinkraeften finde ich ganz gut.
Wie sieht es dann mit geschlossenen E Feldern aus. In Ladungsfreien Raum gllt bei einer E; Welle ebenfalls DIv()=0. Dann muesste das E Feld doch auch
eine Scheinkraft sein. Also beide Feldanteile Scheinkraefte.
Ohne das Wort "Schein" jetzt uebertuinterpretieren. Aber damit waere dort doch die ganze Welle nur ein "scheinbares" Objekt.

Geändert von richy (19.08.08 um 17:45 Uhr)
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  #12  
Alt 19.08.08, 18:56
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Marco Polo Marco Polo ist offline
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Standard AW: Abstossender Ferromagnet ?

Zitat:
Zitat von EMI Beitrag anzeigen
Zum näheren Verständnis der Vorgänge müssen wir die SRT von EINSTEIN zu Rate ziehen.
Hallo EMI,

ja, das ist korrekt. Ich habe gerade Literatur vor mir liegen, die sich mit der Transformation des elektrischen und magnetischen Feldes beschäftigt.

Ich sehe da nur Vierervektoren und Tensoren. Igittbahpfui.

Gruss, Marco Polo
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  #13  
Alt 19.08.08, 19:18
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Standard AW: Abstossender Ferromagnet ?

Hi
Also die Lorentztransformation ist mir auch schon laenger bekannt :-)
Magentfeld aber ich meine auch das E Feld sind vom Beobachtersystem abhaengig.
Wobei es mir bischen schwerfaellt wie ich mich im Falle eines Permanantmagneten bewegen muesste um das Magnetfeld teilweise in ein E Feld zu verwandeln.
Mit den Elektronen auf atomarer Ebene um den Kern rotieren ?

Ich habe dabei aber bisher an den Begriff Scheinkraft in dem Zusammenhang selten gedacht. Und wie gesagt finde ich ihn auch recht passend.
Hier wurde das fuer mechanische Kraefte schon bis ins kleinste Detail diskutiert:
http://www.relativ-kritisch.de/forum...ht=scheinkraft
Anfangs recht einfach.
Am Ende musste ich aussteigen weil es zu hoch fuer mich wurde.
Am Ende war ich aber schon davon ueberzeugt, dass eingepraegte Kraft und Scheinkraft sich tatsaechlich absolut unterscheiden lassen.


Vielleicht nochmal meine Frage.
Gibt es einen Zusammenhang dafuer dass magnetische Kraefte Scheinkraete sind und deren Quellenfreiheit ? div(B)=0
Folge: Die Feldlinien sind geschlossen.

Nun das E Feld
div E = q
Bei einem dynamischen Feld gibt es aber noch den Fall :
rot E =-dB/dt
Hier liegen geschlossene Feldlinier vor. Und es muss keine Raumladungsdichte vorhanden sein.
Es gibt auf jeden Fall auch den Fall div E =0
Und damit waeren solche elektrischen Kraefte doch auch nur Scheinkraefte oder ?

Vereinfacht :
Wenn ich mich mit den Elektonen z.B. einer Stabantenne mitbewege muesste doch das
kompllette EM Feld sich veraendern. Im Prinzip verschwinden.
Alle zuvor ruhendem Ladungstraeger muessten dabei anfangen zu strahlen.

Geändert von richy (19.08.08 um 20:19 Uhr)
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  #14  
Alt 19.08.08, 21:31
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Standard AW: Abstossender Ferromagnet ?

Zitat:
Zitat von EMI Beitrag anzeigen
deshalb hatte ich das oben auch nur anschaulich(ich hoffe einigermaßen verständlich), ohne Formeln abgehandelt.
Hi EMI,

ich für meinen Teil fands schon recht anschaulich, muss ich sagen.

Zitat:
Ich werde das noch einmal mit Formeln einstellen, wenn gewünscht.
Au ja. Das ist sogar mehr als gewünscht. Man könnte in diesem Rahmen auch eher die Coulomb- und die Lorentzkraft behandeln (aber bitte ohne Ladungsdichteüberschuss *wurgs*), ohne jetzt gleich auf das doch recht anspruchsvolle Thema der Lorentztransformation des elektrischen Feldes und der magnetischen Flussdichte einzugehen.

Ich glaube auch nicht, dass da hier (bis auf ein paar Wenige vielleicht) jemand folgen könnte.

Gruss, Marco Polo
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  #15  
Alt 19.08.08, 21:52
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Standard AW: Abstossender Ferromagnet ?

Zitat:
Zitat von richy Beitrag anzeigen
Also die Lorentztransformation ist mir auch schon laenger bekannt :-)
Hi richy,

auch die des elektrischen Feldes und der magnetischen Flussdichte? *staun*

ich will sie mal kurz hinschreiben:

E'x=Ex
B'x=Bx

E'y=gamma(Ey-vBz)
B'y=gamma(By+vEz/c²)

E'z=gamma(Ez+vBy)
B'z=gamma(Bz-vEy/c²)

Na ja, das sieht eigentlich nicht sonderlich kompliziert aus.

Die Anwendung dieser Transformationen ist es aber allemal. Wenn wir die entsprechenden Vierervektoren transformieren (mit dem von mir innig geliebten Tensorformalismus) und komponentenweise vergleichen, dann führt uns das auf die oben angegebenen Lorentztransformationen.

Mich wurmt es ungemein, dass ich die Herleitung dieser Tranformationen nicht nachvollziehen kann. Wahrscheinlich muss man dazu ein paar Semester Physik studieren. Das kann man nicht mal eben so nachlesen und begreift es sofort.

Gruss, Marco Polo
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  #16  
Alt 19.08.08, 22:53
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Standard AW: Abstossender Ferromagnet ?

Zitat:
Zitat von EMI Beitrag anzeigen
E'x'=Ex
B'x'=Bx

E'y'=gamma(Ey-vBz)
B'y'=gamma(By+vDz)

E'z'=gamma(Ez+vBy)
B'z'=gamma(Bz-vDy)


Ex=E'x'
Bx=B'x'

Ey=gamma(E'y'+vB'z')
By=gamma(B'y'-vD'z')

Ez=gamma(E'z'-vB'y')
Bz=gamma(B'z'+vD'y')
Hi EMI,

du hast noch die Rücktrafo mit angegeben. Das hatte ich vergessen, obwohl das ja eh klar sein sollte.

Dein Dy und Dz ist demnach Ez/c² bzw. Ey/c².

Soweit alles klar. Diese Schreibweise ist mir allerdings nicht bekannt. Spielt aber keine Rolle.

Gruss, Marco Polo
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  #17  
Alt 19.08.08, 23:02
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Standard AW: Abstossender Ferromagnet ?

Hallo Marco Polo,

In einer ruhenden Induktionsspule erzeugt ein sich änderndes mag.Feld ein el.Feld.
Dieses el.Feld übt auf die Elektronen in der Spule eine Kraft aus F = q*E
Bei der Induktion in bewegten Leitern ist das anders.
Bewegt sich ein Leiter im mag.Feld so übt dieses die Kraft(Lorentz-Kraft) F = q[vB] aus.
Für den Ursprung dieser Kraft kann kein el.Feld aufgezeigt werden.

Diese Unsymmetrie entfällt mit der Lorentz-Transf..

Der bewegte Leiter stellt gegenüber der ruhenden Feldspule das bewegte System dar.
In ihm tritt ein el.Feld auf was im ruhendem System fehlt E'z' ungleich 0.
Denkt man sich die Geschwindigkeit der Elektronen in Richtung x-Achse, das mag.Feld in Richtung y-Achse dann hat die Lorentz-Kraft die Richtung der z-Achse.
Das el.Feld ist dann:

E'z' = gamma vBy

Dieses Feld wirkt auf die Elektronen im Leiter mit der Kraft F = q*E
Somit ergibt sich die gleiche Deutung der Induktion in ruhenden und bewegten Leitern. Mit der Lorentz-Transformation.

Gruß EMI
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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.
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  #18  
Alt 19.08.08, 23:08
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Standard AW: Abstossender Ferromagnet ?

Zitat:
Zitat von Marco Polo Beitrag anzeigen
Dein Dy und Dz ist demnach Ez/c² bzw. Ey/c².
Hallo Marco Polo,

D ist die Verschiebungsdichte des el.Feldes E.
D = el.Feldkonstante * E

el.Feldkonstante * mag.Feldkonstante = 1 / c²

Gruß EMI
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  #19  
Alt 19.08.08, 23:41
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Marco Polo Marco Polo ist offline
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Standard AW: Abstossender Ferromagnet ?

Hallo EMI,

ich schau mir das alles mal an, aber erst morgen. Ist nicht so mein Gebiet.

Gruss, Marco Polo
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  #20  
Alt 20.08.08, 16:22
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Standard AW: Abstossender Ferromagnet ?

Zitat:
Zitat von Marco Polo Beitrag anzeigen
Au ja. Das ist sogar mehr als gewünscht. Man könnte in diesem Rahmen auch eher die Coulomb- und die Lorentzkraft behandeln (aber bitte ohne Ladungsdichteüberschuss *wurgs*), ohne jetzt gleich auf das doch recht anspruchsvolle Thema der Lorentztransformation des elektrischen Feldes und der magnetischen Flussdichte einzugehen.
Hallo Marco Polo,

als erstes sollten wir mal die Feldgrößen definieren denn ich sehe gerade das oben bei den Transformationen einiges durcheinander ging.
Dort ist nicht B'x'=Bx sondern H'x'=Hx und nicht B'y'=gamma(By+vDz) sondern H'y'=gamma(Hy+vDz) usw..

Elektrische Feldstärke = E
Magnetische Feldstärke = H
Magnetische Kraftflußdichte = B
B = mag.Feldkonstante * H

Betrachten wir zwei zum Beobachter bewegte el.Ladungen q1 und q2.
Die Verbindungslinie zwischen den el.Ladungen sei senkrecht zu den paralellen Geschwindigkeiten v1 und v2.
Nach Coulomb ist die Kraft zwischen den el.Ladungen:
Fc = (1/4*PI*el.Feldkonstante) * (q1*q2/r²)

Die el.Feldlinien durchsetzen eine gedachte Fläche L1*L2
Die el.Feldstärke ist dann am Ort von q2:
!E!=(1/4*Pi*el.Feldkonstante) * (q1/r²)
oder anders durch die Feldliniendichte:
!E!=N/L1*L2 mit N=Anzahl der Feldlinien.

Man erhält:
Fc=N*q2/L1*L2

Einen mit q2 mitbewegten Beobachter erscheint die Länge L1 verkürzt. Die Zahl der Feldlinien ist dieselbe. Es erhöht sich die Feldliniendichte:
L1'=(1/gamma) * L1 mit gamma=1/sqrt(1-v²/c²)
und damit auch die Coulombkraft:
F'c=N*q2*gamma/L1*L2

Die Relativgeschwindigkeit v der beiden Geschwindigkeiten v1 und v2 ist mit dem Additionstheorem der SRT zu berechnen:
v=(v1-v2)/(1-v1*v2/c²)

1-v²/c² = (1+v/c)*(1-v/c)
1-v²/c² = (c²-v1²) * (c²-v2²) / (c²-v1*v2)²

damit erhält man:

F'c = (q1*q2/4*Pi*el.Feldkonstante*r²) * ((1-v1*v2/c²)/sqrt(1-v1²/c²)*(1-v2²/c²))

Bei Elektronenbewegungen in Leitern ist v viel kleiner c. Deshalb ist:

gamma ~ 1+v²/2*c² und durch diese Vereinfachung erhalten wir:

F'c = (q1*q2/4*Pi*el.Feldkonstante*r²) * ((1+v1²/2*c²) * (1+v2²/2*c²) * (1-v1*v2/c²))

Ausmultipliziert und die Glieder höher als zweiter Ordnung vernachlässigt, ergibt:

F'c = (q1*q2/4*Pi*el.Feldkonstante*r²) * (1 + (v1-v2)²/2*c²)

hier sehen wir das man zu der "reinen" Coulombkraft einen Zusatzbetrag erhält:

dFc = (q1*q2/4*Pi*el.Feldkonstante*r²) * ((v1-v2)²/2*c²)

Dieses dFc setzt sich aus vier Anteilen zusammen. Die Elektronen -q1 und -q2 bewegen sich durch je einen Leiter mit den positiven Gitterionen +q1 und +q2.

1. -q1 und -q2 es folgt dFc1 = + (q1*q2/4*Pi*el.Feldkonstante*r² *2*c²) * (v1-v2)²

2. -q1 und +q2 es folgt dFc2 = - (q1*q2/4*Pi*el.Feldkonstante*r² *2*c²) * (v1-0)²

3. +q1 und -q2 es folgt dFc3 = - (q1*q2/4*Pi*el.Feldkonstante*r² *2*c²) * (0-v2)²

4. +q1 und +q2 es folgt dFc4 = + (q1*q2/4*Pi*el.Feldkonstante*r² *2*c²) * (0-0)²

aufsummiert folgt für die Gesamtzusatzkraft:

dFcG = - (q1*q2/4*Pi*el.Feldkonstante*r²) * (v1*v2/c²)

Die Zusatzkraft ist anziehend da die Geschwindigkeiten paralelle sind.
dFc1 verschwindet bei v1=v2, wie in meinem obigen Post beim gleichem Strom in beiden Leitern.

Mit dieser Zusatzkraft lässt sich nun das Biot-Savartsche Gesetz folgern.

Für den Strom I gilt I=q/t und mit v=L/t folgt: I*L = q*v
damit wird:

dFcG = - (I1*L1)*(I2*L2) / 4*Pi*el.Feldkonstante*r²*c²

Mit B = F/I*L und I1*L1=I2*L2=I*L folgt:

B = - I*L/4*Pi*el.Feldkonstante*r²*c²

und schließlich erreichen wir mit:
el.Feldkonstante * mag.Feldkonstante = 1/c² sowie H=B/mag.Feldkonstante
und der Beziehung von BIOT und SAVART für die magnetische Feldstärke:

H = - I*L/4*Pi*r²

unser Ziel.

Gruß EMI
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