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Magnetische Atome ionisieren/eine gewagte Überlegung
 
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kelloggs



Anmeldungsdatum: 08.06.2014
Beiträge: 244

Beitrag kelloggs Verfasst am: 08. Apr 2015 08:27    Titel: Magnetische Atome ionisieren/eine gewagte Überlegung Antworten mit Zitat

hallo,

ich möchte eine Überlegung aufzeigen, die möglicherweise eine unglaubliche Reaktion verursachen könnte.

Damit man meiner Argumentation folgen kann schaut euch bitte dieses Video an.

In dem Video wird verständlich und hoffentlich wahrheitsgemäß erklärt, dass das Magnetfeld der Atome von den herumschwirrenden Elektronen um den Atomkern erzeugt wird. Es müssen aber besondere Konstellationen der herumschwirrenden Elektronen bestehen damit ein "Netto" Magnetfeld am Atom übrig bleibt. Das passiert, wie im Video erklärt, bei diesen "Half-filled Shell" Atomen.

Mein Vorschlag ist nun verbrecherisch einfach: man entfernt die Elektronen aus dieser Half Shell Konstellation (man ionisiert das Atom sozusagen) und entfernt damit vollständig die magnetische Eigenschaft des Atoms!

Ist das nicht genau der Ein- und Ausschalter für den Magnetismus, den man braucht um ein funktionierendes Perpetuum Mobile zu bauen? Wir reden hier nicht von ummagnetisieren oder Magnetfeld abschirmen sondern man ermöglicht oder verhindert das Magnetfeld auf atomarer Ebene. Wenn die Atome keine Elektronen zum Nettogewinn ihres Magnetfeldes besitzen dann herrscht auch keine magnetische Anziehung zwischen den magnetischen Atomen und in makroskopischer Hinsicht zwischen 2 Magnete. Die Atome würden sich jetzt sogar elektrisch Abstoßen weil beide positiv geladen sind.

Man muss zwar Energie aufbringen um die Elektronen aus ihren Atomhüllen herauszuziehen aber man gewinnt diese Energie wieder zurück wenn die Elektronen zu ihren ionisierten Atom zurückkehren (wie bei einem Kondensator). Die Atome kickstarten dann von alleine die herumschwirrenden Elektronen sodass das Magnetfeld von neuem entsteht und dabei Arbeit durch die Anziehung der magnetischen Atome verrichtet wird.

Ich weiß das viele von euch von den Energieerhaltungssätzen überzeugt sind und das es Theoreme gibt, die im vorhinein keine Energiegewinnung zulassen aber diese Erklärung erfüllt doch auch eine gewisse Logik wenn wir ehrlich sind oder nicht? Könnte man dieser Logik vielleicht eine Chance geben und sie zurückverfolgen/validieren?



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ML



Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 2570

Beitrag ML Verfasst am: 08. Apr 2015 09:45    Titel: Re: Magnetische Atome ionisieren/eine gewagte Überlegung Antworten mit Zitat

kelloggs hat Folgendes geschrieben:

Ich weiß das viele von euch von den Energieerhaltungssätzen überzeugt sind und das es Theoreme gibt, die im vorhinein keine Energiegewinnung zulassen aber diese Erklärung erfüllt doch auch eine gewisse Logik wenn wir ehrlich sind oder nicht?

Welche Erklärung? Die "Von-Allein-Kickstart"-Erklärung? Geh mit Deiner Idee besser zum Patentamt, die haben ein passendes Antwortformular für Deine Anfrage.

Zitat:

Könnte man dieser Logik vielleicht eine Chance geben und sie zurückverfolgen/validieren?

Du kannst das gerne machen. Ich ganz bestimmt nicht.


Zuletzt bearbeitet von ML am 08. Apr 2015 10:42, insgesamt 2-mal bearbeitet
jh8979
Moderator


Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8228

Beitrag jh8979 Verfasst am: 08. Apr 2015 09:46    Titel: Antworten mit Zitat

kelloggs hat Folgendes geschrieben:

In dem Video wird verständlich und hoffentlich wahrheitsgemäß erklärt, dass das Magnetfeld der Atome von den herumschwirrenden Elektronen um den Atomkern erzeugt wird.

Diese Erklärung ist eine vereinfachende und anschauliche Erklärung. Sie ist strenggenommen aber nicht richtig. Elektronen schwirren nicht um ein Atomkern wie z.B. Planeten um die Sonne. In dem Video wird dies auch so nicht behauptet, sondern vorsichtig drum herum geredet.
Zitat:

Ich weiß das viele von euch von den Energieerhaltungssätzen überzeugt sind und das es Theoreme gibt, die im vorhinein keine Energiegewinnung zulassen aber diese Erklärung erfüllt doch auch eine gewisse Logik wenn wir ehrlich sind oder nicht? Könnte man dieser Logik vielleicht eine Chance geben und sie zurückverfolgen/validieren?

Das ist keine Überzeugungssache, sondern experimentelle Tatsache, die theoretisch sehr gut untermauert ist. Wenn Du es nicht glauben willst und denkst diese Sätze "austricksen" zu können, dann bau dein Perpetuum Mobile und gut ist.
kelloggs



Anmeldungsdatum: 08.06.2014
Beiträge: 244

Beitrag kelloggs Verfasst am: 08. Apr 2015 19:37    Titel: Re: Magnetische Atome ionisieren/eine gewagte Überlegung Antworten mit Zitat

ML hat Folgendes geschrieben:
Welche Erklärung?


wirklich... muss man dermaßen abblocken, dass man nicht mal mehr die Erklärung sieht?

Die Erklärung war, dass wenn man die für das Magnetfeld verantwortlichen Elektronen aus dem Atom herauszieht, dass das gesamte Atom dadurch unmagnetisch wird / bzw. nur mehr das Magnetfeld des Atomkerns übrig bleibt das aber, wie im Video erwähnt, 1000fach schwächer ist als das der Elektronen.

jh8979 hat Folgendes geschrieben:
Diese Erklärung ist eine vereinfachende und anschauliche Erklärung. Sie ist strenggenommen aber nicht richtig. Elektronen schwirren nicht um ein Atomkern wie z.B. Planeten um die Sonne. In dem Video wird dies auch so nicht behauptet, sondern vorsichtig drum herum geredet.


richtig - aber das entscheidende Argument ist ja, dass Elektronen "vorhanden sind müssen", damit ein Magnetfeld entstehen kann. Genau diese Tatsache kann man ja ausnutzen oder nicht?

sind keine Elektronen da, die ein Nettomagnetfeld erzeugen dann ist das Atom "nicht" magnetisch. Bringe ich die Elektronen wieder in die Atomanordnung zurück (Half-filled Shell Anordnung) dann habe ich wieder ein Magnetfeld. Wer kommt für diese Magnetfelderzeugung auf? Niemand! Es passiert einfach.



Die Energie: mir fällt dazu eine passende Erklärung ein.

Elektrische Kräfte verhalten sich wie eine 1/x² Funktion. Magnetische Kräfte verhalten sich wie eine 1/x³ Funktion. Wenn ich ein Elektron vom Atomkern entferne, dann muss ich die Energie (Kraft-Weg) wie in der 1/x² Funktion aufbringen. Bei der Anziehung der magnetischen Atome erhalte ich aber eine Kraft-Weg Fläche, die der 1/x³ Funktion entspricht und da habe ich dann eindeutig einen Energieunterschied.
jh8979
Moderator


Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8228

Beitrag jh8979 Verfasst am: 08. Apr 2015 19:49    Titel: Re: Magnetische Atome ionisieren/eine gewagte Überlegung Antworten mit Zitat

kelloggs hat Folgendes geschrieben:

richtig - aber das entscheidende Argument ist ja, dass Elektronen "vorhanden sind müssen", damit ein Magnetfeld entstehen kann.

Das stimmt wohl.
Zitat:

Genau diese Tatsache kann man ja ausnutzen oder nicht?

Ich seh nicht wie... und mir wird es langsam auch zu blöd Dir jedes Mal zu sagen, dass Du ordentlich Physik lernen musst (weil Deine Ideen an einfachen Sachverhalten scheitern) und/oder dass Du Deine Apparaturen bauen sollst, wenn Du denkst es funktioniert (wenn es dann klappt ist doch gut und Du wirst berühmt).
ML



Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 2570

Beitrag ML Verfasst am: 08. Apr 2015 20:42    Titel: Re: Magnetische Atome ionisieren/eine gewagte Überlegung Antworten mit Zitat

gelöscht - Doppelpost

Zuletzt bearbeitet von ML am 09. Apr 2015 00:03, insgesamt einmal bearbeitet
ML



Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 2570

Beitrag ML Verfasst am: 08. Apr 2015 21:13    Titel: Re: Magnetische Atome ionisieren/eine gewagte Überlegung Antworten mit Zitat

Hallo,

kelloggs hat Folgendes geschrieben:
ML hat Folgendes geschrieben:
Welche Erklärung?


wirklich... muss man dermaßen abblocken, dass man nicht mal mehr die Erklärung sieht?

Die Erklärung war, dass wenn man die für das Magnetfeld verantwortlichen Elektronen aus dem Atom herauszieht, dass das gesamte Atom dadurch unmagnetisch wird / bzw. nur mehr das Magnetfeld des Atomkerns übrig bleibt das aber, wie im Video erwähnt, 1000fach schwächer ist als das der Elektronen.


Du hast erklärt, wie Du ein Magnetfeld auf mikroskopischer Ebene an- und ausschalten willst. "Ok", habe ich mir gedacht, "kann sein, dass das funktioniert. Aber was ist daran spektakulär? Etwas Ähnliches passiert in jedem Elektromagneten, ohne dass man gleich den Energieerhaltungssatz anzweifeln muss".

Du wolltest eigentlich darüber sprechen, wie Du den Energieerhaltungssatz austricksen willst. Davon habe ich in Deinem Post nichts gelesen. Zumindest eine kleine Rechnung wäre hier sehr hilfreich gewesen.

Ok, Du hast gesagt, das Magnetfeld entsteht einfach so durch die Annäherung der Elektronen an den Kern und hast unausgesprochen angenommen, dass für den Feldaufbau keine Energie erforderlich ist. Das ist aber zunächst nur eine Behauptung, die aus dem Nichts kommt und der ich widerspreche. Das Magnetfeld selbst enthält Energie (räumliche Energiedichte: w_mag 1/2 B * H). Diese Energie musst Du in jedem Fall aufbringen, um das Magnetfeld aufzubauen. Die Energiezufuhr kann im Einzelnen ganz unterschiedlich erfolgen (ob durch ein Kraftwerk, in dem Kohle verbrannt wird oder durch Temperaturabsenkung des Körpers, den Du magnetisieren willst). Aber ohne Energiezufuhr kein Feldaufbau. Das gilt bei mikroskopischen Betrachtungen genauso wie bei makroskopischen Betrachtungen. Wenn Du etwas Gegenteiliges nachweisen kannst, ist Deine Entdeckung nobelpreiswürdig.

Das, was mich an Deinem Post leicht allergisch reagieren lässt, ist die implizit vermittelte Einstellung, dass all jene, die schon länger auf dem Gebiet der Physik arbeiten und forschen, nicht wissen, was sie tun. Du machst (das ist für alle, die mitlesen, leicht zu erkennen) die allerersten Schritte auf dem Gebiet "Festkörperphysik" bzw. "Wechselwirkung von Feldern mit Materie", denkst aber schon bei einer der ersten Problemstellungen daran, dass Du als absoluter Neuling mit Deiner ersten Frage eine nobelpreiswürdige Entdeckung gemacht haben könntest. Woher kommt diese grobe Fehleinschätzung? Fährst Du als Tennisanfänger auch als allererstes nach Winbledon und forderst die Weltelite* heraus? Ich vermute ja, dass Du das nicht machst. Aber in der Physik scheint das -- gemessen an der großen Zahl an Leuten, die immer wieder die spezielle Relativitätstheorie und den Energieerhaltungssatz anzweifeln -- ganz einfach zu sein.


Viele Grüße
Michael




*Mit "Weltelite" sind in diesem Vergleich die "Erhaltungssätze der Physik" gemeint, nicht die Personen, die in diesem Forum schreiben. Unter den mitschreibenden Personen mag die eine oder andere Person auf ihrem Gebiet auch an der Spitze der Forschung mitarbeiten. Das kann ich nicht einschätzen, und darauf kommt es hier auch nicht an.
kelloggs



Anmeldungsdatum: 08.06.2014
Beiträge: 244

Beitrag kelloggs Verfasst am: 08. Apr 2015 22:36    Titel: Antworten mit Zitat

ML,

ich bin ein Physik-Esel... und aus einem Esel kann man kein Rennpferd machen. Ich verstehe das man mit mir das Gefühl hat am Stand zu treten. Deine Antwort ist aber genau die Art von Kommunikation, die ich mir gewünscht habe. Eine kritische Betrachtung des Sachverhaltes mit einleuchtenden Argumenten ohne ins mathematische überzugehn. Verlange ich damit zuviel? Wenden sich deswegen alle immer ab? Ich versuche weiterzukommen ohne auf mathematische Linguistik zurückgreifen zu müssen.

Ich möchte deine Argumente verinnerlichen und weitere Schritte versuchen.

Zitat:
Das Magnetfeld selbst enthält Energie (räumliche Energiedichte: w_mag 1/2 B * H). Diese Energie musst Du in jedem Fall aufbringen, um das Magnetfeld aufzubauen. Die Energiezufuhr kann im Einzelnen ganz unterschiedlich erfolgen (ob durch ein Kraftwerk, in dem Kohle verbrannt wird oder durch Temperaturabsenkung des Körpers, den Du magnetisieren willst). Aber ohne Energiezufuhr kein Feldaufbau. Das gilt bei mikroskopischen Betrachtungen genauso wie bei makroskopischen Betrachtungen.


Von dieser Betrachtung möchte ich ausgehen. Das Magnetfeld meines Atoms besitzt Energie. Wenn ich nun meine erwähnte Methode anwende und die Schalenelektronen, die für das Magnetfeld verantwortlich sind, aus dem Atom entferne, dann muss etwas mit der Energie des Magnetfeldes passieren.

Könntest du beschreiben, was hier passieren würde? Wie würde die Energie wechselwirken?
jh8979
Moderator


Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8228

Beitrag jh8979 Verfasst am: 08. Apr 2015 22:47    Titel: Antworten mit Zitat

kelloggs hat Folgendes geschrieben:

ich bin ein Physik-Esel... und aus einem Esel kann man kein Rennpferd machen.

Da machst Du es Dir aber arg einfach. Physik ist kein Hexenwerk und wenn man es wirklich will, kann es auch verstehen lernen (mal mehr mal weniger). Das erfordert aber Arbeit und Mühe und dass man sich erstmal in die Grundlagen(!!) einarbeitet und diese versteht...
kelloggs



Anmeldungsdatum: 08.06.2014
Beiträge: 244

Beitrag kelloggs Verfasst am: 08. Apr 2015 23:31    Titel: Antworten mit Zitat

und von welchen Grundlagen sprechen wir hier... gibts ne Checkliste wieviele Grundlagen man wissen muss um räumliche Energiedichten oder Feldtheorien, die Wechselwirkungen beschreiben, zu verstehn...
jh8979
Moderator


Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8228

Beitrag jh8979 Verfasst am: 08. Apr 2015 23:34    Titel: Antworten mit Zitat

kelloggs hat Folgendes geschrieben:
und von welchen Grundlagen sprechen wir hier... gibts ne Checkliste wieviele Grundlagen man wissen muss um räumliche Energiedichten oder Feldtheorien, die Wechselwirkungen beschreiben, zu verstehn...

Gibt es. Steht in jeder Studienordnung zu einem Physikstudium... Wahlweise einfach z.B. den Tipler aufschlagen und einmal von vorne nach hinten durcharbeiten als Anfang.
ML



Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 2570

Beitrag ML Verfasst am: 09. Apr 2015 19:57    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo,

kelloggs hat Folgendes geschrieben:

Von dieser Betrachtung möchte ich ausgehen. Das Magnetfeld meines Atoms besitzt Energie. Wenn ich nun meine erwähnte Methode anwende und die Schalenelektronen, die für das Magnetfeld verantwortlich sind, aus dem Atom entferne, dann muss etwas mit der Energie des Magnetfeldes passieren.

Könntest du beschreiben, was hier passieren würde? Wie würde die Energie wechselwirken?


Wenn Du bei makroskopischen Spulen den Strom abschaltest, erntest Du nicht selten einen Lichtbogen zwischen den Anschlussklemmen, da der Strom zunächst einmal weiterfließt. Die Feldenergie wird dabei im Lichtbogen in Wärme und Licht umgesetzt. Da der Lichtbogen Schalter zerstören kann, sollten Ströme an Induktivitäten nur beim Vorhandensein einer Freilaufdiode geschaltet werden. Die Freilaufdiode setzt den geschalteten Strom definiert in Wärme um.

Im Prinzip passiert im Mikroskopischen etwas Ähnliches. Das Atom kann seine Energie in Form eines Photons (optisch) oder Phonons (akustisch, als Gitterschwingung) abgeben und so letztlich ebenfalls in Licht oder Wärme umsetzen. Wie das genau passiert, kann ich Dir nicht sagen. Das hängt aber sicherlich auch davon ab, wie Du das Elektron vom Atomkern entfernen willst.


Viele Grüße
Michael
kelloggs



Anmeldungsdatum: 08.06.2014
Beiträge: 244

Beitrag kelloggs Verfasst am: 09. Apr 2015 22:37    Titel: Antworten mit Zitat

hallo ML,

schön das du noch da bist. Der Vergleich scheint logisch aber jetzt eröffnet sich mir gerade eine Betrachtung, die mich komplett perplex macht: würde bei jeder Ladungsverschiebung nicht genau das passieren, was du gerade geschrieben hast?

Die verschobenen Elektronen bei z.B. einem Kondensator gehörten ja alle zu einem Atom, das durch seine Wirbelbewegungen am Atom ein Magnetfeld erzeugt und eine dazugehörige Energie hat. Jetzt sind sie aber nicht mehr am Atom sondern auf der gegenüberliegenden Kondensatorplatte. Müsste man diese freiwerdende Energie nicht irgendwie messen können?

Zitat:
...Elektron vom Atomkern entfernen...

mithilfe eines elektrischen Feldes.
ML



Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 2570

Beitrag ML Verfasst am: 09. Apr 2015 23:25    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo,

kelloggs hat Folgendes geschrieben:

schön das du noch da bist. Der Vergleich scheint logisch aber jetzt eröffnet sich mir gerade eine Betrachtung, die mich komplett perplex macht: würde bei jeder Ladungsverschiebung nicht genau das passieren, was du gerade geschrieben hast?

Die verschobenen Elektronen bei z.B. einem Kondensator gehörten ja alle zu einem Atom, das durch seine Wirbelbewegungen am Atom ein Magnetfeld erzeugt und eine dazugehörige Energie hat. Jetzt sind sie aber nicht mehr am Atom sondern auf der gegenüberliegenden Kondensatorplatte. Müsste man diese freiwerdende Energie nicht irgendwie messen können?

Die meisten Kondensatoren sind ja nicht magnetisch. Insofern würde ich bei ganz "normalen" Kondensatoren keine messbaren Änderungen erwarten.

Ich möchte aber eine generelle Bemerkung zu den Fragen machen:
Festkörperphysik ist eine ausgesprochen komplexe Disziplin. Die Fragen, die Du stellst, berühren u. a. Aspekte der Quantenmechanik, der Atomphysik und der elektromagnetischen Feldtheorie. Die Antworten auf Deine Fragen wirst Du kaum ohne solides Basiswissen verstehen können, selbst, wenn sich jemand, der von diesem Thema Ahnung hat (dazu zähle ich mich nicht) viel Mühe gibt.

Zur Diskussion von Fragen, wie Du sie stellst, wäre es sicher hilfreich, wenn Du Dein Wissen in Physik mindestens auf Abiturniveau bringst und Dich dann bei spezielleren Fragen ans Forum wendest. Wenn Du in der Schule nur wenig Physik hattest, schau Dir vielleicht als erstes den Metzler-Physik an. Bei der Frage nach Physik ohne viel Mathematik muss ich Dich aber enttäuschen. Physik gibt es leider nur im Doppelpack mit Mathematik.



Viele Grüße
Michael
kelloggs



Anmeldungsdatum: 08.06.2014
Beiträge: 244

Beitrag kelloggs Verfasst am: 10. Apr 2015 01:20    Titel: Antworten mit Zitat

Zitat:
Ich möchte aber eine generelle Bemerkung zu den Fragen machen: Festkörperphysik ist eine ausgesprochen komplexe Disziplin. Die Fragen, die Du stellst, berühren u. a. Aspekte der Quantenmechanik, der Atomphysik und der elektromagnetischen Feldtheorie. Die Antworten auf Deine Fragen wirst Du kaum ohne solides Basiswissen verstehen können, selbst, wenn sich jemand, der von diesem Thema Ahnung hat (dazu zähle ich mich nicht) viel Mühe gibt.

Zur Diskussion von Fragen, wie Du sie stellst, wäre es sicher hilfreich, wenn Du Dein Wissen in Physik mindestens auf Abiturniveau bringst und Dich dann bei spezielleren Fragen ans Forum wendest. Wenn Du in der Schule nur wenig Physik hattest, schau Dir vielleicht als erstes den Metzler-Physik an. Bei der Frage nach Physik ohne viel Mathematik muss ich Dich aber enttäuschen. Physik gibt es leider nur im Doppelpack mit Mathematik.


Was soll ich sagen - jeder trägt es mir an diese Dinge auf eine Art und Weise zu verstehen, mit der ich mich nicht identifizieren kann. Es macht mehr Spaß sich diese Dinge visuelle vorzustellen und daraus eine Vorrichtung zu erwägen. Eine Bestätigung dieser Denkvorgänge wäre natürlich die Sensation schlecht hin. Die Wahrheit ist auch das meine Geduld nicht dafür ausgelegt ist, die Hieroglyphen des mathematischen Fachjargons zu entziffern.

Zitat:
Die meisten Kondensatoren sind ja nicht magnetisch. Insofern würde ich bei ganz "normalen" Kondensatoren keine messbaren Änderungen erwarten.


mmh, so meine ich das nicht.

Jedes einzelne Elektron, das um mein Atom schwirrt (je nachdem um welches Element es sich handelt/welche Ordnungzahl es hat), hat ein eigenes Magnetfeld und je nachdem wie diese Magnetfelder zueinander ausgerichtet sind überlagern sie sich und es bleibt ein Nettomagnetfeld übrig oder auch nicht.

Wenn ich aus diesem wabbernden Gebilde ein Elektron herausnehme (was ja grundsätzlich möglich ist) dann würde ich auf jedenfall ein Magnetfeld in diesem Gebilde zerstören und es kristallisiert sich ein neues Nettomagnetfeld heraus.

Die Energie des zerstörten Magnetfeldes muss dann irgendwie sichtbar werden oder nicht?
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