Elektromagnetismus aus den Grundphänomenen der SRT

[Dirkard]

Hallo,
folgende Betrachtung zermürbt mein Hirn:

Das Auftreten der magnetischen WW wird in vielen Büchern durch die SRT derart auf elektrische Felder zurückgeführt, dass im Ruhesystem eines freien Elektronenstrahls, der sich parallel an einem stromdurchflossenen Leiter in gleicher Richtung wie die darin bewegten Elektronen vorbeibewegt, die positiven Ladungsträger (aufgrund ihrer größeren Relativgeschwindigkeit) im lorentzkontrahierten Raum eine größere Ladungsdichte erzielen und somit der Draht insgesamt positiv geladen ist, ergo den Strahl anzieht. (Verzeihung für den langen Satz)
Soweit so gut.

Die Betrachtung zweier stromdurchflossener paralleler Leiter führt nach meiner Einschätzung unter Anwendung des analogen Gedankenganges (s.u.) zu einem Ergebnis, das der Realität genau entgegensteht. Wo ist mein Fehler?

Gegeben seien zwei parallele, in gleicher Richtung (einfacher, da nur 1 Relativgeschwindigkeit) stromdurchflossene Leiter L1 und L2. Im Ruhsystem der Elektronen sind in jedem Leiter die positiven Atomrümpfe aufgrund der Lorentzkontraktion dichter gepackt als die Elektronen. Beide Leiter sind somit positiv in Ihrer Nettoladung, wodurch sie sich abstoßen müssten. Im Ruhsystem der Atomrümpfe ist die Elektronendichte beider Drähte entsprechend höher, so dass wiederum Abstoßung resultiert. Die Anwendung der linken-Faust und der Drei-Finger-Regel zeigt schnell das Gegenteil!
Verschiedene Recherchen ergaben nun, dass in Abbildungen zum Thema die Ladungsträgerdichte im "eigenen" Draht als ausgeglichen (neutral) angegeben wurde. Die Frage ist dann, wie das zu begründen ist.

Der Vollständigkeit halber der zweite Fall mit parallelen, entgegengesetzt stromdurchflossenen Leitern. Hier gibt es nun 2 Relativgeschwindigkeiten: Ruhsystem L1-Elektronen, (symmetrisch zu) Ruhsystem L2-Elektronen und das Ruhsystem der Atomrümpfe.
Beschreibung aus L1-Elektronensicht (und analog L2-Elektonensicht):
Die positive Ladungsträgerdichte im eigenen Draht ist größer als die negative aufgrund der Lorentzkontraktion. Im anderen Draht ist die Relativgeschwindigkeit der Elektronen größer als die der Rümpfe so dass dort die negative Ladungsträgerdichte größer ist. Insgesamt sollten sich beide Drähte daher anziehen. (Widerspruch zur Realität)
Beschreibung aus Atomrumpfsicht:
im Eigenen Draht ist die Ladungsträgerdichte der Elektronen größer im anderen auch(!). Beide Drähte sollten sich daher abstoßen.
Hier ist sogar bereits ein Widerspruch innerhalb des Erklärungsversuchs...

Es muss einen grundsätzlichen Betrachtungsfehler geben, der mir durch die Lappen geht

Für jeden Tipp dankbar

Dirkard

[Dirkard]

Danke für die (wirklich äußerst) schnelle Antwort

Die Darstellung, die von Dir skizziert wird ist analog zu der von mir zitierten für ein freies Elektron.

Wir setzen uns gedanklich auf ein Elektron im 1.Draht und reisen mit.
[...]
F1 = +1 (+ steht für Abstoßung)
[...]
Wir erhalten hier eine anziehende Kraft die etwas größer wie F1 ist, sagen wir:
F2 = -1,1 (- steht für Anziehung).

Meines Erachtens müsste man aber (bevor man den symmetrischen Fall zum hier beschriebenen testet und das Bezugssystem wechselt) berücksichtigen, dass in der Umgebung des Elektrons, mit dem wir gerade mitreisen, die Raumladungsdichte der positiven Ladung im eigenen Draht überwiegt und somit auf diesen Drahtabschnitt netto eine Kraft wirkt, deren sämtliche Vorzeichen umkehrt zum oben beschriebenen sind. (Die Feldstärke, deren Modell die Feldliniendichte ist, ist proportional zur Raumladungsdichte). Mir leuchtet eben nicht ein, wieso ich das Elektron im Ruhesystem unabhängig von seiner Umgebung im Draht betrachten kann.

Schöne Grüße

[Dirkard]

Das Dir das nicht einleuchtet ist mir auch aufgefallen.

Ich war in erster Linie an sachlichen Darstellungen interessiert.

Ich fasse daher den Kern meiner ersten Frage in eine neue Formulierung:
Mit welcher Begründung kann man behaupten, dass der "eigene" Draht neutral bleibt?

Begründung kann m. E. nicht sein, dass sich in der Summe der Bezugssystemwechsel die Effekte aufheben - Das tun sie immer (vgl. Lorentztransformation). (Aus Sicht der positiven Ladungsträger ist die negative Raumladungsdichte um den gleichen Faktor erhöht wie aus Sicht der negativen Ladungsträger die positive Raumladungsdichte - ergo neutral.) Spitz formuliert: Die Physik muss in jedem Bezugssystem funktionieren, nicht nur im Durchschnitt.

Die Argumentation oben folgt dem Gedankengang, dass die Ladungsträger vom E-Feld der Nettoraumladung des Nachbardrahtes durchdrungen wird. Die Deformation des Coulombfeldes im "eigenen" Draht tritt aus Sicht der bewegten Ladung (welcher ist egal) aber ebenso auf wie im Nachbardaht, so dass die Superposition beider Felder in einem Bezugssystem sofort vorgenommen werden kann, woraus Abstoßung resultiert (Eine Kopplung der Elektronen im Draht und den Atomrümpfen im Draht vorausgesetzt). Wieso darf man also den Felddurchdringungsgedanken gerade an der Stelle abbrechen und das Bezugssystem wechseln.

Ich möchte nicht fordern, dass gleichgerichtet parallel stromdurchflossene Leiter sich nun abstoßen sollen, ich bin an einer stringenten Darlegung der Argumentation interessiert.

Ich mache daher einen alternativen Begründungsvorschlag, der m. E. den in vielen Büchern üblichen Sprachgebrauch der ausgeglichenen Raumladungsdichte nur als falsch verkürzten Sprachgebrauch verstehen ließe, dann aber im Ergebnis den real beobachteten Effekten entspräche sowie im Übrigen der von EMI vorgestellten Argumentation in Bezug auf die Kräftebilanz genügt. Diesen stelle ich hiermit ergänzend zur Diskussion:

Im eigenen Draht ist die Ladungsdichte der bewegten Ladung zwar ebenso erhöht wie im Nachbardraht, jedoch ist durch die allseitige Umgebung die daraus resultierende Kraft 0. Die weitere Superposition mit dem Feld des entfernten Drahtes ergäbe dann die Ergebnisse wie oben mehrfach dargelegt.

[Dirkard]

Mit welcher Begründung kann man behaupten, dass der "eigene" Draht neutral bleibt?

Begründung:
Es ist neutral.

Ich werde mich nicht auf dieses persönlich beleidigende Niveau herablassen, das hier angeschlagen wird. Die paranoide Vorstellung "Ziele" zum Angriff der SRT zu verfolgen ist absurd, aber vielleicht vergangenen Erfahrungen mit dem allgemeinen Forenproblem geschuldet, in dem jeder gegen jeden aus der Anonymität pöbeln kann. Ich bin der festen Überzeugung, dass ich einen Fehler in der Argumentation habe, nur wo und warum(!) wäre zu klären.
Ich hatte gehofft mich mit Erwachsenen zu unterhalten, dieses ist daher der letzte Beitrag meinserseits in diesem Forum.

[Hermes]

Zitat von EMI

Falls dem so ist und Du fälschlicher Weise annimmst hier was gefunden zu haben um an der SRT rumzukritteln, solltest Du dich in erster Linie warm anziehen!

Mensch EMI, Du hast doch bei einem anderen Thema auch eigene Vorstellungen, und Dirkard drängt doch nichts auf...

Ich sehe hier im Forum immer wieder Unstimmigkeiten auch zwischen 'astreinen' Einstein-Vertretern, (zB Du, Marco Polo, Uli..) die auf mich den Eindruck machen sich tatsächlich konkret auszukennen.
In einer dieser Diskussionen hat glaube ich Marco Polo mal einen Text oder so erwähnt mit mehreren Dutzend Seiten mit dem Inhalt, wie häufig Einstein selbst im letzten Moment noch korrigierte, zweifelte, ergänzte usw...
Man braucht konkret aber nicht viel Ahnung haben um es so betrachtet für wahrscheinlich zu halten, daß irgendwo was vielleicht nicht stimmt.

Gerade bei den 'Experten'-Diskussionen hier sehe ich oft, wie jeder eine andere Logik besitzt, wie Einstein korrekt anzuwenden ist bei einem bestimmten Gedankenexperiment. Ich könnte mir sehr wohl vorstellen, daß das nicht nur darin begründet ist daß einer/mehrere von Euch falsch liegen, sondern daß in der Theorie selbst gewisse Unstimmigkeiten/Mehrdeutigkeiten/Gedankenfehler zu finden sind. Das Grundprinzip scheint hohen Bezug zur Meßwirklichkeit zu haben.

Einstein ist doch keine Religion, auch wenn das Foto mit der rausgestreckten Zunge Guru-Qualität hat und deshalb auch bei mir zu Hause zu finden ist...

[Lorenzy]

Zitat von Hermes

Man braucht konkret aber nicht viel Ahnung haben um es so betrachtet für wahrscheinlich zu halten, daß irgendwo was vielleicht nicht stimmt.

Der erste Grundsatz jedes 0815 RT Kritikers. Ungereimtheiten folgen daraus fast zwangsläufig.

Sollte man nicht eher umgekehrt, sehr viel Ahnung von der Materie haben, resp. die RT wie seine Westentasche kennen, bevor man zu kritisieren beginnt?

[Hermes]

Zitat von Lorenzy

Der erste Grundsatz jedes 0815 RT Kritikers. Ungereimtheiten folgen daraus fast zwangsläufig.

Sehe mich selbst nicht als Relativitätstheorie-Kritiker. Dazu fehlen mir die Grundlagen und die Absicht...
Bei den meisten 'Kritikern' kann man am allgemeinen Stil allein schon wenig Kompetenz herauslesen.

Das was @Dirkard geschrieben hat paßt aber nicht in diese Kategorie.
Er wollte sachlich diskutieren, mehr nicht; und hat als Blitzableiter für Groll gegen irgendwelche vergangenen Spinner herhalten müssen.
Wenn das nicht so ist bitte Stelle zitieren wo seine "versteckte Agenda" erkenntlich wird.

Muß eine sachlich formulierte dem eigenen Verständnis widersprechende Ansicht denn immer gleich als persönliche oder die Wissenschaft an sich verunglimpfende Beleidigung aufgefasst werden?
Hier bestand dafür jedenfalls überhaupt kein Anlaß.