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Nachricht |
Timm1990
Gast
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 Timm1990 Verfasst am: 03. Feb 2018 19:28 Titel: Keine Relativgeschwindigkeit bei gleicher Stromrichtung |
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Abend zusammen.
Ich beschäftige mich zur Zeit mit der Speziellen Relativitätstheorie und dem Magnetismus.
Mir ist nicht ganz klar, warum sich zwei Stromleitungen anziehen, wenn deren Stromrichtungen dieselbe ist.
Nehmen wir zwei (nahezu) identische Stromkreise, also gleiche Spannung, gleiche Stromstärke, gleiches Leitermaterial etc. Die Stromrichtung soll nun ebenfalls die gleiche sein. Wenn ich nun beide stromleitungen nebeneinander verlege, so ziehen sich diese an (sichtbar, wenn die Stromstärke sehr hoch ist).
Was mir nicht klar ist: Haben die Ladungsträger eine Relativgeschwindigkeit zueinander? Denn nur dadurch wirkt doch die Magnetische Kraft. Wenn die Stromrichtung doch dieselbe ist, ruhen die ladungsträger doch zueinander.
Oder ist das Leitermaterial nie gleich, sodass auch Ströme in gleicher Richtung unterschiedliche Geschwindigkeitsbeträge zum jeweils anderen Strom besitzen?
Was würde passieren, wenn ich zwei Elektronenstrahlen nebeneinander führe? Es dürfte doch zu keiner magnetischen Anziehung kommen, da die Elektronen doch in Bezug auf die jeweils anderen im anderen Strahl ruhen, oder?
Grüße
Timm |
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Timm1990
Gast
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| Timm1990 Verfasst am: 03. Feb 2018 20:52 Titel: |
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Ich möchte meine Frage noch weiter präzisieren:
Zwei Protonen fliegen mit gleicher konstanter und gleichförmiger Geschwindigkeit in einem gewissen Abstand nebeneinander.
Üben die Protonen eine magnetische Kraft auf das jeweils andere Proton aus?
Grüße
Timm |
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mkm12
Anmeldungsdatum: 20.01.2016
Beiträge: 124
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| mkm12 Verfasst am: 03. Feb 2018 21:26 Titel: |
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Du weißt, dass ein Ladungsträger, der in ein Magnetfeld fliegt, von seiner Bahn abgelenkt wird. Das geschieht nur deshalb, weil der sich bewegende Ladungsträger seinerseits ein Magnetfeld erzeugt und dadurch die Kraftwirkung entsteht. Das gleiche geschieht bei deinem Gedankenmodell.
Beide Ladungsträger verbreiten Magnetfelder, deren Reaktion aufeinander eine Kraft zur Folge hat.
Interessant ist hier allerdings, sich die beiden Ladungsträger allein im All vorzustellen. Die postulierte Wirkung eines Magnetfeldes wäre da nicht so einfach vorstellbar. |
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Timm1990
Gast
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| Timm1990 Verfasst am: 03. Feb 2018 21:46 Titel: |
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| mkm12 hat Folgendes geschrieben: | Du weißt, dass ein Ladungsträger, der in ein Magnetfeld fliegt, von seiner Bahn abgelenkt wird. Das geschieht nur deshalb, weil der sich bewegende Ladungsträger seinerseits ein Magnetfeld erzeugt und dadurch die Kraftwirkung entsteht. Das gleiche geschieht bei deinem Gedankenmodell.
Beide Ladungsträger verbreiten Magnetfelder, deren Reaktion aufeinander eine Kraft zur Folge hat.
Interessant ist hier allerdings, sich die beiden Ladungsträger allein im All vorzustellen. Die postulierte Wirkung eines Magnetfeldes wäre da nicht so einfach vorstellbar. |
Danke.
Aber das verstehe ich nicht. Das Proton besitzt doch dieselbe Geschwindigkeit wie sein Nachbarproton. Also ruht das Nachbaratom doch relativ zu ersterem Proton. Und damit existiert auch kein Magnetfeld.
Grüße
Timm |
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ML
Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3388
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| ML Verfasst am: 04. Feb 2018 02:19 Titel: Re: Keine Relativgeschwindigkeit bei gleicher Stromrichtung |
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Hallo,
| Timm1990 hat Folgendes geschrieben: |
Mir ist nicht ganz klar, warum sich zwei Stromleitungen anziehen, wenn deren Stromrichtungen dieselbe ist.
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Aus welchem Bezugssystem heraus soll die Betrachtung erfolgen?
| Zitat: |
Was mir nicht klar ist: Haben die Ladungsträger eine Relativgeschwindigkeit zueinander? Denn nur dadurch wirkt doch die Magnetische Kraft.
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Die Relativgeschwindigkeit spielt beim Elektromagnetismus überhaupt keine Rolle. Wenn Du die Elektrodynamik verstehen willst, solltest Du mit diesem Mythos so schnell wie möglich aufräumen. Hier steht Genaueres dazu:
https://www.physikerboard.de/topic,52470,-faq---elektromagnetismus-und-relativgeschwindigkeit.html
Richtig ist vielmehr:
Die elektromagnetische Gesamtkraft auf eine Ladung beträgt
)
Hierbei ist  die Geschwindigkeit (meinetwegen: Absolutgeschwindigkeit) der Ladung im gewählten Bezugssystem.
| Zitat: |
Was würde passieren, wenn ich zwei Elektronenstrahlen nebeneinander führe?
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Die Situation ist anders als bei zwei Leitungen, da die Atomrümpfe auch berücksichtigt werden müssen und die Elektronen zwingend im Metall gehalten werden.
| Zitat: |
Es dürfte doch zu keiner magnetischen Anziehung kommen, da die Elektronen doch in Bezug auf die jeweils anderen im anderen Strahl ruhen, oder? |
Am einfachsten ist es, wenn wir die Frage aus einem System heraus betrachten, in dem eine ganz bestimmte Ladung ruht.
Wenn wir diese Ladung als ruhend ansehen, können wir alle anderen Ladungen zunächst auch als ruhend annehmen, da Du ja von zwei parallelen, gleich schnellen Elektronenstrahlen ausgehst. Insofern würde ich davon ausgehen, dass sich die Elektronenstrahlen zunächst (aufgrund der in diesem Bezugssystem herrschenden elektrostatischen Kräfte) gegenseitig abstoßen.
Das Dumme dabei ist:
Ab dem Moment, wo sich die Elektronen auseinanderbewegen, haben nicht mehr alle Elektronen die gleiche Geschwindigkeit, und nun müssen die magnetischen Kräfte doch wieder berücksichtigt werden. Ganz ohne Numerik oder Experimente würde ich nicht vorhersagen wollen, was genau passiert.
Viele Grüße
Michael
Zuletzt bearbeitet von ML am 04. Feb 2018 21:45, insgesamt 4-mal bearbeitet |
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ML
Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3388
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| ML Verfasst am: 04. Feb 2018 02:21 Titel: |
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Hallo,
| mkm12 hat Folgendes geschrieben: | | Das geschieht nur deshalb, weil der sich bewegende Ladungsträger seinerseits ein Magnetfeld erzeugt und dadurch die Kraftwirkung entsteht. |
Ich habe in der Schule gelernt, dass sich Magnetfelder ungestört überlagern und nicht, dass bei der Anwesenheit zweier Magnetfelder Kräfte entstehen.
Viele Grüße
Michael |
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mkm12
Anmeldungsdatum: 20.01.2016
Beiträge: 124
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| mkm12 Verfasst am: 04. Feb 2018 17:36 Titel: |
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Klar, du hast natürlich Recht. Kräfte entstehen nicht durch Überlagerung von Magnetfeldern, sondern durch bewegte Ladungen im Magnetfeld. Sorry, Asche auf mein Haupt! |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18015
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| TomS Verfasst am: 05. Feb 2018 07:03 Titel: |
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| Timm1990 hat Folgendes geschrieben: | Zwei Protonen fliegen mit gleicher konstanter und gleichförmiger Geschwindigkeit in einem gewissen Abstand nebeneinander.
Üben die Protonen eine magnetische Kraft auf das jeweils andere Proton aus? |
Im Ruhesystem der Protonen existiert kein Magnetfeld.
Aus Sicht eines ruhenden Beobachters, gegenüber dem sich die beiden Protonen mit gleicher konstanter und gleichförmiger Geschwindigkeit bewegen, hat das elektromagnetische Feld jedoch auch einen magnetischen Anteil. Das folgt aus der Lorentztransformation elektromagnetischer Felder.
_________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
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