Entsprechung zur Lorentz-Kraft

MiBa9672 · Gast

Meine Frage:
Ein stromdurchflossener Leiter erfährt in einem statischen Magnetfeld eine Lorentzkraft (quer zur Stromrichtung und quer zur Magnetfeldrichtung). Da die Maxwellgleichungen ja so schön symmetrisch sind, habe ich mich gefragt, ob es etwas entsprechendes auch umgekehrt gibt. Also konkret: Wenn sich das B-Feld zeitlich ändert, erfährt es dann in einem elektrischen Feld eine Kraft quer zur Richtung der B-Feld-Änderung und quer zur Magnetfeldrichtung? Gibt es eine analoge Formel zu

. Naiv würde ich raten

. (X ist irgendeine Konstante, die dafür sorgt, dass die Dimension passt).

Meine Ideen:
Meine Ideen stehen eigentlich schon in der Frage. Ich könnte mir als Bestätigungsexperiment eine in einem Plattenkondensator (Feldrichtung in z-Richtung) hängende Spule vorstellen, die mit linear ansteigender Stromstärke bestromt wird. Wenn ich recht habe, müsste die Spule ausgelenkt werden. Habe ich recht? Gibt es das Experiment?

ML · Anmeldungsdatum: 17.04.2013 Beiträge: 3405

Hallo,

es gilt

.
Das ist die Kraft auf eine elektrische Ladung. Läuft Deine Symmetriesuche nicht eher auf eine Kraft auf eine magnetische Monopolladung hinaus (die in der Natur nicht beobachtet wird und daher nicht in den Maxwellgleichungen drinsteht)?

Viele Grüße
Michael

gast_free · Anmeldungsdatum: 15.07.2021 Beiträge: 195

Lorentzkraft.

Hieraus Kraft auf Stromdurchflossenen Leiter.

Oben eingesetzt.

Damit es eine Art von Lorentzkraft für magnetische Felder geben könnte müsste es magnetische Ladungen bzw. magnetische Monopole geben. Diese existieren in der klassischen Elektrodynamik nicht.

Wobei im freien Raum.

Daraus

bzw. bei j=0.

Dennoch stoßen sich magnetisch veränderliche Felder ab. Es existieren also dennoch Kräfte. Sie sind dafür verantwortlich, das sich EM-Felder von einer Antenne lösen und in den Raum hinausgedrückt werden. Dies lässt sich aus den Gleichungen oben direkt ableiten.

Hierzu kann man folgende mathematische Identität nutzen.

Für das elektrische Feld.

Da im freien Raum die Raumladungsdichte verschwindet.

Das magnetische Feld.

Da keine magnetischen Ladungen existieren.

Aus Vergleich mit allg. Wellengleichung.

ML · Anmeldungsdatum: 17.04.2013 Beiträge: 3405

Hallo,