Ich weiss, dass ein el.Feld von einer el. Ladung verursacht wird, während das Magnetfeld von mag. Polen (von z. B einem Dauermagnet) verursacht wird.Beide verursachen in gleicher weise Kräfte, die mit Feldlinien veranschulicht werden. Aber was ist konkret der Unterschied? Verhalten sich ein Stück Eisen in einem mag. bzw. el. Feld gleich?
Hallo,
Ich weiss, dass ein el.Feld von einer el. Ladung verursacht
wird, während das Magnetfeld von mag. Polen (von z. B einem
Dauermagnet) verursacht wird.
… oder auch von bewegten Ladungen.
Beide verursachen in gleicher
weise Kräfte, die mit Feldlinien veranschulicht werden.
Nein, tun sie nicht.
Wenn du eine elektrische Ladung in ein el. Feld bringst, dann wirkt eine Kraft in Richtung der Feldlinie.
Wenn du die Ladung aber in ein (statisches) magnetisches Feld bringst, dann wirk erstmal keine Kraft. Erst wenn du die Ladung bewegst, entsteht eine Kraft, und zwar senkrecht zur Feldlinie und zur Bewegungsrichtung.
Aber
was ist konkret der Unterschied? Verhalten sich ein Stück
Eisen in einem mag. bzw. el. Feld gleich?
Ein Stück Eisen wird von einem el. Feld nicht angezogen, aber von einem magnetischen (weil es ein Ferromagnet ist).
Grüße,
Moritz
Ich weiss, dass ein el.Feld von einer el. Ladung verursacht
wird, während das Magnetfeld von mag. Polen (von z. B einem
Dauermagnet) verursacht wird.
Das magnetische und elektrische Feld sind sich sehr ähnlich, das merkt man insbesondere dann, wenn man sich mit den Gleichungen zur Berechnung dieser Felder beschäftigt. Ein elektrisches Feld wird von einem elektrischen Pol, also einer el. Ladung verursacht. Dabei handelt es sich um ein sogenanntes Quellenfeld, d.h. die Feldlinien haben einen Ursprung, nämlich die Feldverursachende Ladung. Meistens auch ein Ziel, nämlich die Gegenladung.
Wird eine elektrische Ladung bewegt, dann entsteht ein Magnetisches Feld. Das ist genau der Mechanismus, der in einem Magneten wirksam ist. Dort stellt man sich Elektronen vor, die aufgrund ihres Spin, d.h. der Rotation, ein magnetisches Feld erzeugen.
Der Unterschied zum elektrische Feld ist der, dass es ein Wirbelfeld ist, d.h. die Feldlinien bilden einen Geschlossenen Kreis ohne Anfang und ohne Ende.
Beide Felder werden also im Endeffekt von elektrischen Ladungen verursacht, unterscheiden sich jedoch in der räumlichen Wirkrichtung.
Beide verursachen in gleicher
weise Kräfte, die mit Feldlinien veranschulicht werden. Aber
was ist konkret der Unterschied?
el Feld = Quellenfeld
magn Feld = Wirbelfeld
Verhalten sich ein Stück
Eisen in einem mag. bzw. el. Feld gleich?
Das Eisen hat die Eigenschaft magnetisierbar zu sein. Das bedeutet es wird selbsrt magnetisch(zuzmindest kurzzeitig) , wenn du es in ein Magnetfeld hälst. Es wird Aufgrund der magnetischen Kräfte angezogen.
Wird das Stück Eisen in ein el. Feld gebracht tritt ein Phänomen auf, das man Influenz nennt. Das bedeutet, dass die Ladungen(freien Elektronen) im Eisen eine Kraft erfahren entgegen der Feldlinien (weil Elektronen negativ sind) und in eine Richtung des Eisenstücks abwandern. Im Eisenstück entsteht dabei auf dem einen Ende ein positiver el. Pol auf der anderen Seite ein negativer el. Pol.
Als ganzes Gesehen erfährt das Eisenstück jedoch kein Kraft(theoretisch).
Ein deutlicher Unterschied wird sichtbar, wenn du ein Elektron in das el bzw. das magn Feld bringst. Im elektrischen Feld erfährt es eine Kraft weg vom negativen, hin zum positiven Pol. Also eine Kraft entlang der Feldlinie. Im magnetischen Feld erfährt das Elektron im Ruhezustand keine Kraft. Wird es jedoch quer zu den Feldlinien bewegt, dann erfährt es eine Kraft, die auf den Feldvektor und den eigenen Geschwindigkeitsvektor senkrecht steht.
Ein weiterer Unterschied ist vielleicht der, dass aus der Sicht der Technik die Kräfte im elektrische Feld nicht nutzbar sind, da sie sehr schwach sind. Man nutzt in der Technik fast ausschließlich magnetische Feldkräfte, die um ein deutliches stärker sind.
Hallo Fachleute,
Hierzu eine Frage, die mich schon länger beschäftigt:
Roman Sexl erklärt in seinem Büchlein ‚Raum-Zeit-Relativität‘ die relativistische Elektrodynamik an einigen Beispielen. Hierbei werden magnetische Effekte ausschließlich durch das elektrische Feld und die Lorenzkontraktion erklärt, d.h. man braucht kein Magnetfeld mehr zur Erklärung aller El.Magn. Wirkungen. So wird z.B. die Ablenkung eines fliegenden Elektrons an einem stromdurchflossenen Leiter durch elektrische Anziehung der nun im Leiter dichteren Elektronen erklärt (Kontraktion der Elektronen durch sqrt(1-v²/c²)).
Meine Frage an die Physiker: Stimmt diese Theorie wirklich in allen Fällen? Ein passender Link oder eine Literaturangabe würden mich sehr freuen.
Danke im Voraus, Gruß isi
Wird das Stück Eisen in ein el. Feld gebracht tritt ein
Phänomen auf, das man Influenz nennt. Das bedeutet, dass die
Ladungen(freien Elektronen) im Eisen eine Kraft erfahren
entgegen der Feldlinien (weil Elektronen negativ sind) und in
eine Richtung des Eisenstücks abwandern. Im Eisenstück
entsteht dabei auf dem einen Ende ein positiver el. Pol auf
der anderen Seite ein negativer el. Pol.
Als ganzes Gesehen erfährt das Eisenstück jedoch kein
Kraft(theoretisch).
Ein wichtiger Punkt. Ein neutrales Stück Eisen würde sich weder in einem homogenen el. Feld noch in einem homogenen magn. Feld auf einen Pol zubewegen. Dass es sich in der Praxis dennoch darauf zubewegt liegt daran, dass die Felder meistens inhomogen sind, z.B. das von einer Punktladung ausgehende Feld. Die Feldlinien verlaufen dann nicht alle vollkommen parallel.
Hallo,
die Maxwellgeichungen der Elektrodynamik nehmen in der relativistischen vierdimensionalen Darstellung eine ganz wunderbare, einfache und symmetrische Gestalt an. Es ist keine neue Theorie, sondern eine andere Darstellungsweise. Es ist korrekt, daß sich das Magnetfeld durch relativistische Wirkungen erklären läßt.
Letztlich sind Magnetfelder und elektrische Felder nur Sonderfälle des allgemeinen Falles: Elektromagnetische Felder.
Gruß
Moriarty
Anmerkung am Rande
Moin,
Ein weiterer Unterschied ist vielleicht der, dass aus der
Sicht der Technik die Kräfte im elektrische Feld nicht nutzbar
Diese Aussage ist sicher nicht so richtig. Jeder Bildschirm und Fernseher, der noch nicht zur Flachschirmgeneration gehört, nutzt die el. Felder zur Bilddarstellung, de facto sogar auch die Flachbildschirme, da mittels el. Felder die Pixel an bzw. abgeschaltet werden. Jeder Kondensator, de factor jeder Transistor. Eigentlich jeder Stromfluß kommt nur durch eine Potentialdifferenz, d.h. die Anwesenheit eines el. Feldes zustande; woher sollten sonst die Ladungsträger wissen, daß sie in die eine oder andere Richtung fließen sollen?
Gruß,
Ingo
Wird das Stück Eisen in ein el. Feld gebracht tritt ein
Phänomen auf, das man Influenz nennt. Das bedeutet, dass die
Ladungen(freien Elektronen) im Eisen eine Kraft erfahren
entgegen der Feldlinien (weil Elektronen negativ sind) und in
eine Richtung des Eisenstücks abwandern. Im Eisenstück
entsteht dabei auf dem einen Ende ein positiver el. Pol auf
der anderen Seite ein negativer el. Pol.
Als ganzes Gesehen erfährt das Eisenstück jedoch kein
Kraft(theoretisch).
Warum aber werden dann z.B neutrale Papierstückchen von einem el. geladenen Gummistab angezogen? Dieses verhält sich in dem Moment doch gleich wie ein Eisenstück in einem mag. Feld.
Warum aber werden dann z.B neutrale Papierstückchen von einem
el. geladenen Gummistab angezogen? Dieses verhält sich in dem
Moment doch gleich wie ein Eisenstück in einem mag. Feld.
Das liegt an der räumlichen Verteilung des elektrischen Feldes.
Das el Feld, dass ein Gumistab erzeugt ist nicht homogen, d.h. es ist nicht überall gleich stark (auch verlaufen die Feldlinien nicht parallel). Typischerweise erfährt in einem nicht homogenen Feld die Probeladung, die näher an der feldverursachenden Ladung(Gummistab) ist, eine größere Kraft, als die Probeladung, die weiter weg ist.
Ich weiß nicht genau ob der Gumistab pos. oder negativ geladen ist, das Spielt für die Erklärung auch keine Rolle.
Stell dir vor, dass der Stab pos. geladen ist.
Die pos. Ladungen im Papier werden dann vom Gummistab abgestoßen, sie versuchen also vom Gumistab eine möglichst weite Entfernung zu erreichen, soweit es ihnen innerhalb des Papiers möglich ist.
Die neg. Ladungsträger werden dann vom Gummistab angezogfen, sie versuchen so nah wie möglich an den Gummistab zu gelangen, so weit es ihnen innerhalb des Papierfetzens mäglich ist.
Jetzt erfahren die neg. Ladungen eine etwas größere Kraft auf den Gummistab zu, als die pos. Ladungen vom Gummistab weg.
Das Papier wird also vom Gumistab leicht angezogen.
Das funktioniert aber nur im inhomogenen Feld.
Warum aber werden dann z.B neutrale Papierstückchen von einem
el. geladenen Gummistab angezogen? Dieses verhält sich in dem
Moment doch gleich wie ein Eisenstück in einem mag. Feld.
Hallo
Zum einen sind zunächst elektrisch neutrale Papierstückchen nicht mehr elektrisch neutral, wenn sie in ein elektrisches Feld kommen. Diesen Vorgang nennt man Influenz.
Zum anderen könnte man ja Papierstückchen in einem elektrischen Feld neutral machen, und dann würden sie trotzdem angezogen. Hier ist folgendes zu sagen:
Es gibt eine absolute Spannung elektrischer Aufladung einzelner Objekte und eine relative zwischen zwei Objekten.
Wie groß die Kraft ist, mit der sich zwei geladene Objekte anziehen oder abstoßen, errechnet sich aus beiden Werten:
Eine gleichnamige Ladung(+ oder -) von zwei Objekten führt zur Abstoßung, eine relative Differenz größer als z.B. die absolute Aufladung einer Polung oder sogar unterschiedliche Polung führt zur Anziehung.
MfG
Matthias
Hallo,
Es gibt eine absolute Spannung elektrischer Aufladung
einzelner Objekte und eine relative zwischen zwei Objekten.
Wie groß die Kraft ist, mit der sich zwei geladene Objekte
anziehen oder abstoßen, errechnet sich aus beiden Werten:
Eine gleichnamige Ladung(+ oder -) von zwei Objekten führt zur
Abstoßung, eine relative Differenz größer als z.B. die
absolute Aufladung einer Polung oder sogar unterschiedliche
Polung führt zur Anziehung.
Du meinst sicher das richtige: die Kraft durch ein elektrische Feld zwischen zwei Objekten hängt ausschließlich von der Differenz ihrer Aufladungen ab, nicht von deren absoluten Wert.
Gruß
loderunner
Hallo
Ähem, natürlich meine ich das richtige, aber mal was anderes: Die Kraft ist nicht nur von der elektrischen Differenz(Aufladung) abhängig. Eine gleichpolige Aufladung zweier Objekte führt zur Abstoßung, siehe Elektrometer.
MfG
Matthias
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Hallo,
also vergiss einfach meinen Schnellschuss, das war Unsinn. Bezüglich der Anziehung zweier Ladungen gilt natürlich das Coulombsche Gesetz:
http://de.wikipedia.org/wiki/Coulombsches_Gesetz
wonach die Kraft zwischen zwei Punktladungen sehr wohl von deren absolutem Wert abhängt und nicht von deren Differenz.
Asche auf mein Haupt. Man sollte erstmal das Gedächtnis prüfen, bevor man es benutzt.
Gruß
loderunner