Zur Lorentzkraft

Hi :smile:

Betrachten wir dieses Bild:
http://freeweb.dnet.it/motor/Image2.jpg

Warum bewegen sich die Elektronen aufgrund des resultierenden Magnetfeldes nach rechts mit? (Anstatt das sich nur die Feldlinien der größeren Flussdichte (links vom Leiter) zur kleineren Flussdichte (rechts vom Leiter) bewegen?)

Thanks :smile:

Gleiche simplere Fragestellung ohne Lorentzkraft
Die Fragestellung, die ich gab, sollte deckungsgleich mit der folgenden sein:

Wir haben zwei Stabmagneten und versuchen gleichnamige Pole zusammen zu führen. Sie stoßen sich ab.

Nun ist es so, dass sich nicht einfach nur die Pole abstoßen und somit sich die Magnetfelder verschieben, sondern der Stabmagnet selbst, der von dem Magnetfeld umgeben ist, bewegt sich mit dem Magnetfeld mit.

Irgendetwas muss da sein, was das Magnetfeld an dem Stabmagnet „haften“ lässt, ansonsten würden sich einfach nur die Magnetfelder verschieben.

Was ist dieser Klebekitt?

Endlich mal eine interessante Frage.

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Hallo!

Zäumst Du da das Pferd nicht von hinten auf?

Der gute alte Michael Faraday hat den Feldbegriff eingeführt, um die räumliche Abhängigkeit der Kraftwirkung auf physikalische Körper (Ladungen, stromdurchflossene Leiter) darzustellen. Nun drehst Du den Spieß um. Du siehst das Feld selbst als reales Ding an und fragst Dich, warum sich ein Körper von der Deformation des Feldes beeinflussen lässt. Aber das Feld ist nichts anderes als dieser Einfluss. Dazu wurde es erfunden.

Oder habe ich Deine Frage einfach falsch verstanden?

Michael

Hi Micha :smile:

Nein, du hast die Fragestellung exakt richtig erkannt.

Heute morgen kam es mir irgendwie auch auf und dachte mir, naja diese Linien sind ja nur Vorstellungen. Eigentlich gibt es diese Linien ja gar nicht.

Ich hab das allerdings nicht weiter konsequent durchgedacht, was dass denn dann bedeutet.

Letztendlich bedeutet das ja dann, dass die Kräfte selbst von den Körpern ausgehen, die magnetischen Kräfte sind also untrennbar mit dem Körper verwoben. Krasser ausgedrückt: Der Körper IST die magnetische Kraft.

Wenn man also zwei sich überlagernde magnetische Felder hat, dann deformiert sich das Feld wegen der magnetischen Kraft, die den beiden Körpern innewohnt, aber nicht wegen der Existenz der Magnetfelder.

Wenn sich dann ein Magnetfeld aufgrund zweier magnetischer Felder deformiert dann üben die beiden Körper also eine Kraft aufeinander aus (sonst würde sich das Magnetfeld nicht deformieren).

Hallo,

Wir haben zwei Stabmagneten und versuchen gleichnamige Pole
zusammen zu führen. Sie stoßen sich ab.

Nun ist es so, dass sich nicht einfach nur die Pole abstoßen
und somit sich die Magnetfelder verschieben, sondern der
Stabmagnet selbst, der von dem Magnetfeld umgeben ist, bewegt
sich mit dem Magnetfeld mit.

Irgendetwas muss da sein, was das Magnetfeld an dem Stabmagnet
„haften“ lässt, ansonsten würden sich einfach nur die
Magnetfelder verschieben.

Was ist dieser Klebekitt?

Photonen, die das Feldquant des elektromagnetischen Feldes.

Stell dir vor, du hast eine Taschenlampe, und du drehst sie. Der Lichtstrahl folgt der Drehung, weil die „alten“ Lichtquanten (= Photonen) schnell absorbiert werden, und die neue ausgesendeten Photonen folgen der gleichen Richtung wie die Taschenlampe.
Wenn mit dem Lichtstrahl etwas passiert (er z.B. reflektiert oder absorbiert wird), beeinflusst das die Taschenlampe nicht.

Jetzt stell dir einen Magneten als eine Taschenlampe vor, die das Licht an einer Seite ausspuckt, es macht einen Bogen, und kommt an der anderen Seite zurueck.
Dadurch, dass das Licht wieder in die Lampe (aeh, in den Magneten) rein geht, verbraucht der Magnet keine Energie. Und dadurch, dass die Photonen wieder in den Magneten reingehen, koennen sie auch eine Kraft auf den Magneten auswirken, wenn sie auf ihrem Weg etwas anderes „gesehen“ haben und abgelenkt wurden.

(Das ist natuerlich zu einem gewissen Grad eine brutale Vereinfachung, und daher hat das Modell auch einige Grenzen.
An dieser Stelle wird meinen Physikerkollegen sicher auffallen, dass ich mich mit der Quantenelektrodynamik nicht allzu gut auskenne :smile:

Gruesse,
Moritz

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Hallo,

Der gute alte Michael Faraday hat den Feldbegriff eingeführt,
um die räumliche Abhängigkeit der Kraftwirkung auf
physikalische Körper (Ladungen, stromdurchflossene Leiter)
darzustellen. Nun drehst Du den Spieß um. Du siehst das Feld
selbst als reales Ding an und fragst Dich, warum sich ein
Körper von der Deformation des Feldes beeinflussen lässt. Aber
das Feld ist nichts anderes als dieser Einfluss.

Jein. Das Feld ist eine Veranschaulichung einer Kraft, aber da es messbar ist, ist es fuer mich genauso real wie die Objekte, von denen es ausgeht. Ich finde diese Frage also durchaus sinnvoll.

Nur, weil das Feld urspruenglich eine Erfindung war, um etwas zu erklaeren, heisst das ja noch lange nicht, dass es nicht existiert, und man sich nicht Fragen dazu stellen kann :smile:.

Gruesse,
Moritz

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Hallo Michael!

Dass DU die Frage richtig verstehst, hätte wohl niemand anders erwartet.

Aber was ist die Antwort?

Warum klebt das Magnetfeld am Magnet?
Warum klebt das elektrische Feld am Elektron?
Warum klebt das Gravitationsfeld an der Erde?

Grüße

Andreas

Hallo!

Naja. Ich wollte nicht darüber diskutieren, wie real oder virtuell magnetische Felder sind. Ich wollte darauf aufmerksam machen, dass das Feld gerade Ausdruck dessen ist, wonach gefragt ist. Das Feld beschreibt eine Wirkung, nicht eine Ursache.

Nehmen wir mal das E-Feld (da ist es einfacher als beim B-Feld).

Im Coulomb-Feld einer positiven Punktladung weisen alle Feldlinien von der Ladung radial weg. Das bedeutet: Eine ebenfalls positive Punktladung erfährt eine Kraft, die an jedem Punkt radial von der ersten Ladung weg weist und proportional zu 1/r² ist.

Die Superposition der beiden Felder sieht aus wie zwei Pinsel, die man von beiden Seiten gegen eine Glasplatte presst. Dieses Bild hat eine sehr suggestive Kraft, denn die beiden Pinsel werden durch ihre Haaren ja auch von der Glasplatte weggedrückt, wie vermeintlich die Punktladungen durch ihre Feldlinien. Trotzdem wechselwirkt die Punktladung ja nicht mit der Superposition der beiden Felder sondern mit dem Feld der anderen Punktladung alleine. Die Superposition erhält erst dann eine Bedeutung, wenn eine dritte Ladung hinzu kommt …

Nun könnte man meinen, es wäre willkürlich, dass man bei der Bestimmung des Feldverlaufs die Probeladung ausklammert. Das ist aber mitnichten der Fall. Das dritte Newtonsche Axiom (actio=reactio) verlangt geradezu, dass man die Wirkung eines Körpers auf einen anderen strikt von der Wirkung des anderen Körpers auf den einen trennt.

Michael

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Kernpunkte der zwei entgegengesetzen Sichtweisen
Ich fasse mal kurz die zwei unterschiedlichen Positionen auf den Punkt.

  1. Position:

Felder werden als irreal betrachtet. Felder üben demnach nicht Einfluss auf andere Felder aus (da irreal), sondern lediglich magnetische Körper auf andere magnetische Körper.

  1. Position:

Felder werden als real betrachtet. Felder sind die Wirkung magnetischer Körper. Wenn Felder miteinander agieren ist die Frage, wie es dazu kommt, dass die interaktion der beiden Felder auch Einfluss auf die magnetischen Körper selbst nehmen(Hier felht dann ein Bindeglied, also der Kitt).

Das ist eine neue interessante Sichtweise.
So hab ich das noch gar net gesehen.

Hallo!

Felder werden als irreal betrachtet.

Wer das tut, möge bitte mal erklären, wie das beim Dipol ist. Erzeugt der ein irreales Feld, aus dem dann eine irreale Welle wird?

Grüße

Andreas