Lorentzkraft und relative Geschwindigkeit

tobiasM · Gast

Meine Frage:
Hallo an alle!

Bin schon seit einigen Tagen am Grübeln und komme leider auf keine Erklärung. Es geht um folgendes Problem: Bewegt sich eine Ladung in einem homogenen Magnetfeld, so führt die Lorentzkraft, die abhängig von der Geschwindigkeit ist, zu einer Kreisbewegung der Ladung.

Woher weiß nun die Ladung, dass sie sich im Magnetfeld bewegt, und nicht ruht?

Meine Ideen:
Ich meine, im Ruhesystem der Ladung sieht sie selbst doch nur ein sich nicht veränderndes Feld. Also sollte sie nicht abgelenkt werden.

Vielen Dank für eure Hilfe!

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Nur eine allgemeine Überlegung

Elektromagentische Felder sind nicht absolut, sondern abhängig vom Bezugssystem / dem Beobachter (hier meinetwegen die Ladung mit "Eigengeschwindigkeit"=0).

Eine gewisse Analogie vielleicht: Beim Freien Fall bist Du zeitweise schwerelos, die Schwerkraft ist (lokal) null.

tobiasM · Gast

Okay, das ist soweit einleuchtend. Aber welche Kraft ist es im System der Ladung, die zur Ablenkung führt?

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18076

Du kannst dir den Ausdruck

in verschiedenen Bezugsystemen anschauen.

Im Laborsystem mit konstantem B- und verschwindenden E-Feld gilt speziell

Im Ruhesystem der Ladung mit v' = 0 musst du zunächst die transformierten Felder E' und B' berechnen.

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Lorentz_transformation#Transformation_of_the_electromagnetic_field

Wegen v' = 0 folgt

tobiasM · Gast

Alles klar, perfekt!
Das hilft mir weiter!

Dankeschön smile