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Elektromagnetische Welle - wo sind die bewegten Ladungen?
 
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derWolf



Anmeldungsdatum: 18.04.2016
Beiträge: 9

Beitrag derWolf Verfasst am: 14. Feb 2022 16:53    Titel: Elektromagnetische Welle - wo sind die bewegten Ladungen? Antworten mit Zitat

Hallo,

ein E-Feld bedingt Ladungen, ein Magnetfeld bewegte Ladungen. Bei einer elektromagnetischen Welle ist aber nach der Abstahlung kein Ladungsträger involviert. Wer hilft?

Gruß Wolf
ML



Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3396

Beitrag ML Verfasst am: 14. Feb 2022 17:30    Titel: Re: Elektromagnetische Welle - wo sind die bewegten Ladungen Antworten mit Zitat

Hallo,

Zitat:

Ein E-Feld bedingt Ladungen

Nein, nach dem Induktionsgesetz erhält man auch ein E-Feld, wenn sich die magnetische Flussdichte ändert:




Zitat:

Ein Magnetfeld bedingt bewegte Ladungen

Nein, nach dem Durchflutungsgesetz genügt es, wenn sich das elektrische D-Feld ändert. Es hat die gleiche Wirkung wie eine vorbeifließende Ladungsdichte j:



Der Trick bei den elektromagntischen Wellen ist gerade, dass die Ladung bleiben kann, wo sie ist. Die Energie ist nicht an die Ladungen "angekettet" (weder im leitergebundenen Stromkreis, noch bei einer freien Ausbreitung einer elektromagnetischen Welle) -- sie kann sich im Raum ausbreiten, ohne dass die Ladung ihr folgt.


Viele Grüße
Michael
derWolf



Anmeldungsdatum: 18.04.2016
Beiträge: 9

Beitrag derWolf Verfasst am: 14. Feb 2022 19:32    Titel: Antworten mit Zitat

Wobei der dielektrische Fluß aber auch wieder von elektrischen Ladungen abhängt.

Das Integral D*dA über eine geschlossene Fläche ist gleich der Summe der eingeschlossenen Ladungen. Wo wir wieder bei den Ladungen wären...

Übrigens - wie funktioniert denn das mit den mathematischen Symbolen hier? Ich habe von Word versucht hier ein Integral rein zu kopieren, aber das funktionierte nicht richtig.

Gruß Wolf
ML



Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3396

Beitrag ML Verfasst am: 15. Feb 2022 00:41    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo,

derWolf hat Folgendes geschrieben:
Wobei der dielektrische Fluß aber auch wieder von elektrischen Ladungen abhängt.

Weshalb, meinst Du, habe ich zweimal einen Satz mit dem Wort "NEIN" begonnen? Ich gebe Dir einen Tipp: Das war keine Zustimmung zu Deinen Ansichten, auch wenn Du das Gauß'sche Gesetz richtig zitierst smile

Zitat:

Übrigens - wie funktioniert denn das mit den mathematischen Symbolen hier? Ich habe von Word versucht hier ein Integral rein zu kopieren, aber das funktionierte nicht richtig.

Das geht mit Latex-Befehlen, beispielsweise so:

Code:
 
[latex]\oint\limits_{\partial A} \vec E \cdot \mathrm{d}\vec s = -\int\limits_{A} \frac{\mathrm{d}\vec B}{\mathrm{d}t} \cdot \mathrm{d}\vec A[/latex]


für




Viele Grüße
Michael
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18047

Beitrag TomS Verfasst am: 15. Feb 2022 07:37    Titel: Antworten mit Zitat

derWolf hat Folgendes geschrieben:
Wobei der dielektrische Fluß aber auch wieder von elektrischen Ladungen abhängt.

Das Integral D*dA über eine geschlossene Fläche ist gleich der Summe der eingeschlossenen Ladungen. Wo wir wieder bei den Ladungen wären...

Dieses Missverständnis folgt, weil du dich auf eine geschlossene Fläche beschränkst.

Dann und nur dann kannst du aus den Maxwellschen Gleichungen einen Zusammenhang zwischen elektrischem Fluss und eingeschlossener Ladung ableiten.

Für offene Flächen kannst du das nicht. Sowohl aus der integralen als auch aus der differentiellen Formulierung folgt, dass ein elektromagnetisches Feld in einem bestimmten Raumbereich ohne eklektische Ladungen und Ströme existieren kann.

Also
derWolf hat Folgendes geschrieben:
ein E-Feld bedingt Ladungen, ein Magnetfeld bewegte Ladungen.

Nein und nein.

Umgekehrt erzeugt jedoch eine Ladung ein elektrisches Feld, eine bewegte Ladung zusätzlich ein magnetisches Feld.

Kann es sein, dass du in das Zeichen „=“ etwas hineinliest, was so nicht drin steckt? Das Zeichen alleine erklärt nicht, was was „bedingt“.

_________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
MBastieK



Anmeldungsdatum: 06.10.2012
Beiträge: 951
Wohnort: Berlin-Wedding

Beitrag MBastieK Verfasst am: 15. Feb 2022 10:55    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo!

derWolf hat Folgendes geschrieben:
Übrigens - wie funktioniert denn das mit den mathematischen Symbolen hier? Ich habe von Word versucht hier ein Integral rein zu kopieren, aber das funktionierte nicht richtig.

Wenn man einen Beitrag schreibt, gibt es über dem Text-Feld den Link Formeleditor.
Dort kann man eine Formel schreiben bzw. die Syntax lernen.
Den erstellten Code dann kopieren und zwischen die Tags
Code:
[latex][/latex]
einfügen.
Mit der Tastenkombination alt+m werden diese Tags im Text-Feld auch erstellt.

Nette Grüsse

_________________
Intelligenz ist die Fähigkeit der (temporären) Anpassung.
derWolf



Anmeldungsdatum: 18.04.2016
Beiträge: 9

Beitrag derWolf Verfasst am: 15. Feb 2022 11:05    Titel: Antworten mit Zitat

Danke zunächst einmal für die Antworten. Daß es eine Erklärung für meine Frage gibt, war mir natürlich klar. Ich habe mit meinen Aussagen nur mal das widergegeben, was ich als Präsenzwissen hatte. Ich werde mich mal mit dem Gesagten beschäftigen und melde mich dann ggf. wieder.

Gruß Wolf
derWolf



Anmeldungsdatum: 18.04.2016
Beiträge: 9

Beitrag derWolf Verfasst am: 16. Feb 2022 14:13    Titel: Antworten mit Zitat

Ich habe mich nochmal mit dem Thema beschäftigt und versuche meine Gedanken hier niederzuschreiben. Ich hoffe, meine Notation wird verstanden.

1. Es gibt als mögliche Quelle eines E bzw. D-Feldes elektrische Ladungen. Dieses Feld ist wirbelfrei und ist ein konservatives Kraftfeld.

2. Es gibt als mögliche Quelle eines Magnetfeldes bewegte Ladungen.

3. Bei der elektromagnetischen Welle wirken das Induktionsgesetz (rot E = -dB/dt) und das Durchflutungsgesetz (rot H = dD/dt mit j=0) gleichzeitig. Das wechselnde Magnetfeld erzeugt das wechselnde elektrische Feld und v.v. Beide Felder, auch das elektrische sind quellenfreie Wirbelfelder.

4. Es fragt sich nur, ob anfangs zur Generierung einer elektromagnetischen Welle bewegte Ladungen zwingend vorhanden sein müssen. Ich vermute mal ja.

Gruß Wolf

Übrigens: Blinder wie ich kann man ja nicht sein. Über dem Eingabefeld ist in rot der Link des Formeleditors.
ML



Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3396

Beitrag ML Verfasst am: 16. Feb 2022 16:22    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo,

derWolf hat Folgendes geschrieben:

1. Es gibt als mögliche Quelle eines E bzw. D-Feldes elektrische Ladungen. Dieses Feld ist wirbelfrei und ist ein konservatives Kraftfeld.

Du denkst hier sicher an ruhende Ladungen. Bei bewegten Ladungen würde ich die Wirbelfreiheit nicht unterschreiben.
(Und wir wollen hier jetzt nicht die genauen Unterschiede zwischen D- und E-Feld aufdröseln.)

Zitat:

2. Es gibt als mögliche Quelle eines Magnetfeldes bewegte Ladungen.

Gemeint ist hier sicher das B-Feld, was quellenfrei ist - ja.
Eine andere Quelle sind Permanentmagnete, die aber keine magnetischen Monopole sind.

Zitat:

3. Bei der elektromagnetischen Welle wirken das Induktionsgesetz (rot E = -dB/dt) und das Durchflutungsgesetz (rot H = dD/dt mit j=0) gleichzeitig.

Ok.

Zitat:

Das wechselnde Magnetfeld erzeugt das wechselnde elektrische Feld und v.v.

Das Wort "erzeugen" wird häufig verwendet. Es ist aber nicht ganz richtig, da es keine Reihenfolge in der Art "X ist Ursache, Y ist die Wirkung" gibt.
Besser wäre es zu sagen, die beiden Felder begleiten einander.

Zitat:
Beide Felder, auch das elektrische sind quellenfreie Wirbelfelder.

Wenn die Welle schon abgestrahlt ist, ja.

Zitat:

4. Es fragt sich nur, ob anfangs zur Generierung einer elektromagnetischen Welle bewegte Ladungen zwingend vorhanden sein müssen. Ich vermute mal ja.

Das wäre auch meine Anschauung. Die Wellen selbst laufen ja irgendwann auseinander und haben dann immer schwächere Feldstärken.


Viele Grüße
Michael
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