Wasser und Magnetfeld

Zerdenker · Anmeldungsdatum: 05.08.2020 Beiträge: 77

Hallo Liebe Physiker-Community,

ich habe mal eine Frage bzgl. der Wirkung von Magnetfeldern auf Wasser.

Aufgrund der im Wasser enthaltenen Ionen müsste Wasser ja ein positives elektrisches Potential haben und demnach mit einem Elektromagnetischem Feld wechselwirken. Ich habe dazu auch Videos gesehen indem ein Wasserstrahl mithilfe eines statisch geladenen Kunststoffstabs abgelenkt wird (https://www.youtube.com/watch?v=OI4YxgHlfco).

Ist es möglich das man ein Magnetfeld mithilfe einer Spulenanordnung so auslegt, das ein quasi unsichtbarer Behälter entsteht indem Wasser in einem schwebenden Zustand gehalten wird?
Welche Faktoren sind dort relevant? Ich Stelle mir hier ein Kräftegleichgewicht vor, bestehend aus der Gewichtskraft des Wassers und z.B. der Lorenzkraft welches das Wasser aufgrund des Magnetfelds erfährt. Nur ist es ja so das die Ionen mit dem Magnetfeld wechselwirken, würde somit langfristig also das Wasser und die Ionen getrennt werden?

Vielleicht hat ja jemand eine Idee dazu.

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

Der Wasserstrahl wird aber nicht durch darin enthaltene Ionen abgelenkt, sondern wegen der polaren Wassermoleküle, die im inhomogenen elektrostatischen Feld eine Anziehung erfahren.

Mit Magnetismus hat das nichts zu tun.

Zerdenker · Anmeldungsdatum: 05.08.2020 Beiträge: 77

Danke für Deinen Beitrag schnudl,
heißt das denn dann auch, dass in einem Magnetfeld keine Auslenkung des Wasserstrahls zu beobachten wäre?

Dann würde würde mich interessieren ob dieser unsichtbare Behälter in Form von elektrostatischen Feldern denkbar wäre.

DrStupid · Anmeldungsdatum: 07.10.2009 Beiträge: 5044

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

Wasser ist leicht diamagnetisch. Diagmagnetische Materialen kann man durch Magnetfelder stabil schweben lassen. Die dazu erforderlichen magnetischen Feldstärken für Wasser sind aber weitab von jenen Feldern, die man technisch noch ohne großen Aufwand erzeugen kann und liegen bei einigen 10 Tesla.

https://www.ru.nl/publish/pages/682806/frog-ejp_1.pdf

Zerdenker · Anmeldungsdatum: 05.08.2020 Beiträge: 77

Vielen Dank Dr.Stupid und Schnudl für Eure Bemühungen.

Auf Basis eurer Äußerungen würde ich ein Magnetfeld also aufgrund der zu Hohen benötigten Feldstärke ausschließen.
Dennoch würde mich weiterhin interessieren ob es nicht eine andere Möglichkeit gibt, im Bezug auf das gezeigte Experiment scheint es ja durchaus mit einfachen Mitteln möglich zu sein Wasser abzulenken. Zwischen Ablenken und in der Schwebe halten kann doch nicht eine unüberwindbare Begrenzung liegen.

Ich Stelle mir nun ein Versuchsaufbau vor (s. Anhang) in diesem Versuchsaufbau befindet sich eine negativ geladene Platte am Boden des Gefäßes, die Wandung des Gefäßes wird vom Boden Isoliert mit einem Strom durchflossen. Fülle ich Wasser in das Gefäß müsste es ja die Elektronen transportieren und demnach ebenfalls elektrisch negativ geladen sein.

Wenn diese Annahmen soweit stimmen dann müssten sich diese Ladungen ja abstoßen gemäß des Coulomb-Gesetzes und ich müsste die Vorherrschenden Kräfte (Reibungsfrei) wie folgt bilanzieren können:

stimmt das soweit?

Nun stellt sich mir zur Berechnung konkreter Werte die Frage, wie ich q1 und q2 bestimmen kann. Die untere Platte im Behälter könnte man sicherlich als Kondensator annehmen wodurch hier die Beziehung:

ein Ergebnis liefert.
Aber wie ist es mit dem Stromdurchflossenen Wasser? Wenn ich die Beziehung:

nutze, dann wundert mich die Zeit Abhängigkeit meiner Gleichung, denn wenn ein Konstanter Strom durch das Wasser fließt müsste die Ladung welche sich je Zeiteinheit im Wasser befindet auch konstant sein, spricht die elektrische Kraft wäre dann ja nicht von der Zeit abhängig.
Wo liegt der/die Fehler in meinem Gedankenexperiment?

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

Das Wasser ist nicht geladen. Folglich wird das nicht funktionieren.
Durch das Wasser fließen positive Ionen in die eine und negative in die andere Richtung. Die Netto-Ladung ist Null.

Zerdenker · Anmeldungsdatum: 05.08.2020 Beiträge: 77

Gibt es generell keine Möglichkeit irgendetwas zu machen damit eine Flüssigkeit ein Potential hat?

DrStupid · Anmeldungsdatum: 07.10.2009 Beiträge: 5044