Laesst sich die Attrappe eines magnetischen Monopols herstellen, indem man eine Hohlkugel mit entsprechend dicker Wandstaerke derart magnetisiert, dass z.B. der Nordpol an der Innenseite und der Südpol an der Außenseite der Kugel liegt? Falls auf diese Weise die Feldlinien vom Nordpol innenliegend gehalten werden könnten, saehe man von außen ja (zunächst) nur den Südpol.
Die Herstellung einer Kugel könnte so aussehen, dass zunächst eine (oder mehrere) Platten magnetisiert werden (Ober-/Unterseite als Nord/Südpol), und anschliessend die Stücke zu einer Kugel verformt werden. Anders könnte man argumentieren, viele Stabmagneten so zu einer Kugel zusammenzulegen, dass alle Nordpole nach innen weisen - im Extremfall unendlich viele Elementarmagnete so dicht, dass keine Luecke bleibt, durch die die Feldlinien von N zurueck nach S wandern könnten.
Hat so etwas schon mal jemand versucht oder gibt es theoretische Überlegungen dazu? Was passiert mit den Feldlinien? „Suchen“ die sich dennoch einen Weg von innen nach außen?
Natürlich könnte man so eine Konstruktion herstellen. Es wäre auch denkbar, daß man die Ausbildung von Feldlinien zwischen Innen- und Außenseite 100%-ig verhindert, obwohl diese Feldlinien , da sie ja nicht nach außen treten, keine Bedeutung hätten. Der Effekt wäre, daß es überhaupt kein Magnetfeld außerhalb der Kugel gäbe. In einem Magnetischen Kreis gelten die gleichen Gesetzmäßigkeiten wie in einem Stromkreis. Die (magnetische) Spannungsquelle ist der Permanentmagnet oder die Magnetspule. Der (magnetische) Leiter ist die Luft ( sehr hoher Widerstand ) oder z.B. Eisen ( geringer magn. Widerstand ).
Kurz gesagt: Die magn. Feldstärke ist nicht nur von der Stärke des Magneten, sondern auch von der magn. Leitfähigkeit des Materials zwischen den Polen abhängig. Der magn. Strom (Fluß) ist am stärksten, wenn man die magn. „Spannung“ mit einem Stück Eisen „kurzschließt“. Im Fall der Monopol-Kugel gibt es für den magn. Fluß keine Möglichkeit, den anderen Pol zu erreichen. Der magn. Widerstand ist also unendlich und es kann sich kein magn. Fluß bilden.
Das ist ungefähr so, als wenn man eine geschlossene Kugel-Batterie hätte, deren Minuspol außen und Pluspol innen wäre. Diese Batterie würde niemals Strom nach außen abgeben, selbst wenn man sie in Salzwasser legt und die Spannung noch so hoch wäre.
Ich hoffe, daß jetzt alle Klarheiten beseitigt sind
Jörg
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Im Fall der Monopol-Kugel gibt es
für den magn. Fluß keine Möglichkeit, den anderen Pol zu
erreichen. Der magn. Widerstand ist also unendlich und es kann
sich kein magn. Fluß bilden.
Bedeutet das nicht, dass sich ein echter Monopolgenau so verhalten würde und er somit gar nicht als solcher erkannt würde? Warum machen sich manch abgedrehte Physiker auf die Suche nach solchen magnetischen Monopolen, wenn die Feldlinien gar nicht spürbar sind?
Ich hoffe, daß jetzt alle Klarheiten beseitigt sind
Nein, es sind höchstens ein paar Unklarheiten beseitigt worden…
C.
Bedeutet das nicht, dass sich ein echter Monopolgenau so
verhalten würde und er somit gar nicht als solcher erkannt
würde?
Ich schätze mal, daß man das Feld eines magnetischen Monopols durchaus messen kann, auch wenn kein magnetischer Fluß vorhanden ist. Spannungen können schließlich auch stromlos gemessen werden. Ein magnetischer Monopol (und auch die Monopolatrappe) müßten ein meßbares magnetostatisches Feld besitzen.
Warum machen sich manch abgedrehte Physiker auf die
Suche nach solchen magnetischen Monopolen, wenn die Feldlinien
gar nicht spürbar sind?
Magnetische Monopole müßten nach der Urknalltheorie massenweise entstanden sein. Wenn man sie nicht findet, gibt es ein Problem, dem man bisher nur durch die verwegene Annahme aus dem Wege gehen kann, daß alle magnetischen Monopole während der Inflationsphase an den Rand des Universums gedrängt wurden.
Bedeutet das nicht, dass sich ein echter Monopolgenau so
verhalten würde und er somit gar nicht als solcher erkannt
würde?
Ich schätze mal, daß man das Feld eines magnetischen Monopols
durchaus messen kann, auch wenn kein magnetischer Fluß
vorhanden ist. Spannungen können schließlich auch stromlos
gemessen werden. Ein magnetischer Monopol (und auch die
Monopolatrappe) müßten ein meßbares magnetostatisches Feld
besitzen.
das glaube ich nicht, ein echter Monopol, wenn es ihn gäbe, müßte schon ein ganz normales B-Feld und natürlich auch einen magn. Fluß nach außen abgeben. Wie bei einer elektrischen Einzelladung muß man sich den Gegenpol und das Ende der Feldlinien dann auch im Unendlichen vorstellen. Der magn. Widerstand, den der magn. Fluß dabei überwinden muß ist nähmlich nicht unendlich groß. Das liegt einfach daran, daß die dem Fluß zur Verfügung stehende Fläche quadratisch mit dem Abstand wächst. Wenn man das vom Polradius bis unendlich aufintegriert, ergibt sich dann ein endlicher Wert.
Interessant in diesem Zusammenhang wäre allerdings die Frage, was passieren würde, wenn man so einen Monopol mit einer supraleitenden Hohlkugel abschirmen würde. Wie für die elektrische Ladung müßte es ja auch magn. „Monopolladungen“ physikalische Erhaltungssätze geben. Das Feld müßte dann auch außerhalb der Abschirmung existieren.
Die Atrappe besteht aber eben nur aus Dipolen, deshalb können die Feldlinien auch nur vom Pol zum Gegenpol verlaufen und deshalb existiert im Idealfall auch kein Feld außerhalb der Kugel. Wenn im Realfall was zu messen ist, können das nur unerwünschte Streufelder sein.
Ich kann mir aber auch nicht vorstellen, wie so ein Monopol funktionieren sollte. Alle mir bekannten Magnetfelder werden durch bewegte elektr. Ladungen bzw. durch Änderung elektr. Felder verursacht. Bewegte Ladungen oder E-Felder erzeugen meines Wissens aber immer nur in sich geschlossene Magnetfelder, also Dipole.
Jörg
Warum machen sich manch abgedrehte Physiker auf die
Suche nach solchen magnetischen Monopolen, wenn die Feldlinien
gar nicht spürbar sind?
Magnetische Monopole müßten nach der Urknalltheorie
massenweise entstanden sein. Wenn man sie nicht findet, gibt
es ein Problem, dem man bisher nur durch die verwegene Annahme
aus dem Wege gehen kann, daß alle magnetischen Monopole
während der Inflationsphase an den Rand des Universums
gedrängt wurden.
