Hallo,
folgendes Gedankenexperiment:
Es gibt ein ruhendes Elektronen und eine Spule, die noch nicht von Strom durchflossen ist. Wenn man nun die Spule einschaltet, dann gibt es ein sich änderndes Magnetfeld, welches eine Kraft auf das ruhende Elektron ausübt und es in Bewegung setzt.
Nun bekommt das Elektron ja kinetische Energie. Die Frage ist jetzt, woher die Energie kommt?
Es vergeht ja immerhin etwas Zeit, bis sich das vom Elektron hervorgerufene Magnetfeld ausbreitet und die Elektronen in der Spule bremst. Dann stimmt die Rechnung ja wieder (die Energie, was die Elektronen in der Spule langsamer werden, wird das freie Elektron langsamer, vermittelt über das Magnetfeld), aber woher kommt die Energie das Elektrons, bis sich sein Magnetfeld zur Spule ausgebreitet hat?
Wo ist der Denkfehler?
Im Magnetfeld selber kann ja die Energie nicht stecken, es ist ja nur der Vermittler(also ein Modell für die Wechselwirkung) und kein Energiespeicher (eben nicht zu Verwechseln mit der Energie, die noch in der Spule steckt, weil sich die Elektronen bewegen und beim Abschalten der Spule wieder frei wird, das hat ja was mit der Induktion zu tun und nicht damit, dass in einem Magnetfeld Energie steckt)
Es vergeht ja immerhin etwas Zeit, bis sich das vom Elektron
hervorgerufene Magnetfeld ausbreitet und die Elektronen in der
Spule bremst.
Was spricht dagegen, dass das Elektron aus dem Magnetfeld des Magneten Energie entnimmt, und sobald sich der Energiemangel bis zum Magnet forgepflanzt hat, dieser die fehlende Energie nachliefert, wobei seine Elektronen gebremst werden? (Nur eine Gegenfrage)
Im Magnetfeld selber kann ja die Energie nicht stecken.
Es gibt ein ruhendes Elektronen und eine Spule, die noch nicht
von Strom durchflossen ist. Wenn man nun die Spule
einschaltet, dann gibt es ein sich änderndes Magnetfeld,
welches eine Kraft auf das ruhende Elektron ausübt und es in
Bewegung setzt.
Eigentlich nein.
Die Kraft eines Magnetfeldes auf eine Ladung ist F=B x v (Lorentz-Kraft).
Also das Vektorprodukt von Magnetfeld und Geschwindigkeit des Elektrons.
Wenn das Elektron ruht (v=0) wirkt auch keine Kraft.
Es gibt ein ruhendes Elektronen und eine Spule, die noch nicht
von Strom durchflossen ist. Wenn man nun die Spule
einschaltet, dann gibt es ein sich änderndes Magnetfeld,
welches eine Kraft auf das ruhende Elektron ausübt und es in
Bewegung setzt.
Eigentlich nein.
Die Kraft eines Magnetfeldes auf eine Ladung ist F=B x v
(Lorentz-Kraft).
Also das Vektorprodukt von Magnetfeld und Geschwindigkeit des
Elektrons.
Wenn das Elektron ruht (v=0) wirkt auch keine Kraft.
Das wichtige ist, dass sich das Magnetfeld ändert, bis der Strom seine konstante Stärke erreicht hat, also beim einschalten fließt ja nicht gleich die maximale Stromstärke durch den Leiter.
Ein sich änderndes Magnetfeld wirkt auch auf ruhende Ladungen eine Kraft aus. Das selbe, als wenn eine bewegte Ladung durch ein konstantes Magnetfeld fließt.
Es vergeht ja immerhin etwas Zeit, bis sich das vom Elektron
hervorgerufene Magnetfeld ausbreitet und die Elektronen in der
Spule bremst.
Was spricht dagegen, dass das Elektron aus dem Magnetfeld des
Magneten Energie entnimmt, und sobald sich der Energiemangel
bis zum Magnet forgepflanzt hat, dieser die fehlende Energie
nachliefert, wobei seine Elektronen gebremst werden? (Nur eine
Gegenfrage)
Da spricht nach meiner Überlegung dagegen, dass das Magnetfeld nur ein Angebot zur Wechselwirkung ist. Würde darin Energie stecken, dann würde sich ja jede bewegte Ladung verlangsamen, weil die Energie ins Magnetfeld abgestrahlt wird, auch wenn gar kein Partner zur Wechselwirkung vorhanden wäre.
Da spricht nach meiner Überlegung dagegen, dass das Magnetfeld
nur ein Angebot zur Wechselwirkung ist. Würde darin Energie
stecken,…
aber selbstverständlich steckt da Energie drin. Was meinst,
Du, worin eine Induktivität wohl sonst Energie speichern
könnte?
Ja, aber wenn wirklich Energie im Magnetfeld stecken würde, dann müsste ein Elektron, sobald es sich mit konstanter oder beschleunigter Bewegung fortbewegen würde automatisch gebremst werden, auch wenn kein Partner zur Wechselwirkung da wäre, da die Energie, die im Magnetfeld gespeichert werden sollte, von der kinetischen Energie abgezweigt werden müsste.
Ein Elektron wird aber nur dann gebremst, wenn tatsächlich ein Partner zur Wechselwirkung da ist.
Bei der Induktion sind die Elektronen neben einem elektrischen Feld (Ladung) auch über ein Magnetfeld gekoppelt (spezielle Anordnung der Windungen, sodass Magnetfeld andere Elektronen auch durchfließt, im Gegensatz zu geradem Leiter, wo Magnetfeld konzentrisch verläuft, ohne andere Elektronen im Leiter zu durchfließen), sodass man sozusagen nur die Federhärte erhöht, weil die Elektronen jetzt schwerer zu beschleunigen sind, aber dann halt auch mehr Energie haben, denn sie waren am Anfang durch das Magnetfeld auch schwerer zu beschleunigen.
So stell ich mir das vor.
Nun ist aber noch nicht die Anfangsfrage geklärt, die ich im Startbeitrag gestellt habe.
Ja, aber wenn wirklich Energie im Magnetfeld stecken würde,
dann müsste ein Elektron, sobald es sich mit konstanter oder
beschleunigter Bewegung fortbewegen würde automatisch gebremst
werden,
Nein. Ein Auto wird doch auch nicht gebremst, wenn ein Kondensator in der Nähe ist.
Du verwechselst Energie mit Auswirkung einer speziellen Energieform.
Gruß
loderunner
Du verwechselst Energie mit Auswirkung einer speziellen
Energieform.
Könntest du das bitte noch auf diese Fragestellung bezogen
etwas erläutern?
Was ist Energie und Auswirkung einer speziellen Energieform?
Potentielle Energie ist Dir doch ein Begriff. Kann man damit ein Elektron ablenken? Nein, natürlich nicht. Trotzdem ist sie natürlich ggf. vorhanden. Sie ist nur eine Energieform, die nicht auf Elektronen wirkt.
Genauso ist Energie im Magnetfeld gespeichert. Auch wenn sich das Magnetfeld scheinbar(!) grad nicht auf irgendwelche Elektronen auswirkt.
Ich weiß nicht, welche Partner für eine Wechselwirkung Dir fehlen. Im Spulendraht sind doch welche drin. Ihre Bewegung ist doch überhaupt der Anlass für das Feld der Spule. Warum sollten sie keine Kräfte auf ein Elektron außerhalb der Spule ausüben können?
Gruß
loderunner