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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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 jh8979 Verfasst am: 30. Mai 2023 21:13 Titel: Das Wesen eines Magnetfeldes |
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abgetrennt von hier:
https://www.physikerboard.de/ptopic,388942.html#388942
| Sonnenwind hat Folgendes geschrieben: |
Ganz interessant ist, dass das Magnetfeld seinem Wesen nach ein relativistischer Effekt ist. |
Es stimmt zwar, dass Elektromagnetismus eine relativistische Theorie ist. Das Magnetfeld ist seinem Wesen nach aber kein relativistischer Effekt.
Zuletzt bearbeitet von jh8979 am 31. Mai 2023 22:24, insgesamt einmal bearbeitet |
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MBastieK
Anmeldungsdatum: 06.10.2012
Beiträge: 951
Wohnort: Berlin-Wedding
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| MBastieK Verfasst am: 30. Mai 2023 21:34 Titel: |
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| jh8979 hat Folgendes geschrieben: | | Es stimmt zwar, dass Elektromagnetismus eine relativistische Theorie ist. Das Magnetfeld ist seinem Wesen nach aber kein relativistischer Effekt. |
Können Sie das näher ausführen?
Inwiefern ist der Elektromagnetismus relativistisch, aber das Magnetfeld nicht?
Ist das Magnetfeld grundlegend?
Grüsse
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Intelligenz ist die Fähigkeit der (temporären) Anpassung. |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 30. Mai 2023 23:01 Titel: |
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| MBastieK hat Folgendes geschrieben: | | jh8979 hat Folgendes geschrieben: | | Es stimmt zwar, dass Elektromagnetismus eine relativistische Theorie ist. Das Magnetfeld ist seinem Wesen nach aber kein relativistischer Effekt. |
Können Sie das näher ausführen?
Inwiefern ist der Elektromagnetismus relativistisch, |
Die Elektrodynamik (definiert durch die Maxwell Gleichungen) ist eine relativistische Theorie, d.h. eine Theorie, die die Symmetrien der Loretztransformationen respektiert.
| Zitat: | aber das Magnetfeld nicht?
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Das Magnetfeld ist kein relativistischer Effekt im Sinne von: Mithilfe der Relativitätstheorie läßt sich aus dem elektrischen Feld das magnetische erklären. Denn:
| Zitat: |
Ist das Magnetfeld grundlegend?
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Ja. Das Magnetfeld ist ein grundelgendes Feld für sich, welches sich unter Lorentztransformationen mit dem elektrischen Feld "mischt". |
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Sonnenwind
Anmeldungsdatum: 25.04.2022
Beiträge: 678
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| Sonnenwind Verfasst am: 30. Mai 2023 23:04 Titel: |
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| jh8979 hat Folgendes geschrieben: | | Sonnenwind hat Folgendes geschrieben: |
Ganz interessant ist, dass das Magnetfeld seinem Wesen nach ein relativistischer Effekt ist. |
Es stimmt zwar, dass Elektromagnetismus eine relativistische Theorie ist. Das Magnetfeld ist seinem Wesen nach aber kein relativistischer Effekt. |
Es ist ganz einfach so, dass es in einer nichtrelativistischen Mechanik keinen Grund gibt, dass fließende Eletronen in einem Metall andere Feldeigenschaften haben sollten als ruhende.
Die anderen Feldeigenschaften ergeben sich anschaulich durch die Lorentzkontraktion der Feldlinien.
Man kann nichtrel. das Magnetfeld ad hoc einführen, rel. ergibt es sich aber natürlich.
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Das Photon: Eine Geschichte voller Missverständnisse. |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 30. Mai 2023 23:10 Titel: |
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| Sonnenwind hat Folgendes geschrieben: |
Es ist ganz einfach so, dass es in einer nichtrelativistischen Mechanik keinen Grund gibt, dass fließende Eletronen in einem Metall andere Feldeigenschaften haben sollten als ruhende.
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Es gibt auch Magnetfelder ohne fließende Elektronen. Das ist der Punkt. Elektrische Felder und deren relativistische Transformation sind keine Notwendigkeit für Magnetfelder. |
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MBastieK
Anmeldungsdatum: 06.10.2012
Beiträge: 951
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| MBastieK Verfasst am: 30. Mai 2023 23:19 Titel: |
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| jh8979 hat Folgendes geschrieben: | | Es gibt auch Magnetfelder ohne fließende Elektronen. |
Welche meinen Sie denn da konkret?
Grüsse
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Sonnenwind
Anmeldungsdatum: 25.04.2022
Beiträge: 678
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| Sonnenwind Verfasst am: 30. Mai 2023 23:23 Titel: |
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| jh8979 hat Folgendes geschrieben: |
Es gibt auch Magnetfelder ohne fließende Elektronen. Das ist der Punkt. Elektrische Felder und deren relativistische Transformation sind keine Notwendigkeit für Magnetfelder. |
Dann muss man aber dafür in die Tiefen der QM absteigen, Bahndrehimpuls und Spin.
Wenn man die QM auch weglässt, was dann? Es kann ja kaum sein, dass die QM das Magnetfeld begründet.
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Das Photon: Eine Geschichte voller Missverständnisse. |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 30. Mai 2023 23:32 Titel: |
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| Sonnenwind hat Folgendes geschrieben: | | jh8979 hat Folgendes geschrieben: |
Es gibt auch Magnetfelder ohne fließende Elektronen. Das ist der Punkt. Elektrische Felder und deren relativistische Transformation sind keine Notwendigkeit für Magnetfelder. |
Dann muss man aber dafür in die Tiefen der QM absteigen, Bahndrehimpuls und Spin.
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Permanentmagneten funktionieren auch in der klassischen Elektrodynamik. Dafür kann mir die Quantenmechanik relativ egal sein.
Mit ging es um die Grundlagen der Elektrodynamik und die Antwort ist eindeutig: Magnetfelder sind kein relativistischer Effekt, sondern grundlegende Felder. Eine Invariante unter Bezugssystemwechsel ist z.B. E^2-B^2. Ist diese negativ (wie z.B. bei einem Permanentmagneten), gibt es kein Bezugsystem, in dem B=0 und E!= 0. |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 30. Mai 2023 23:32 Titel: |
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| MBastieK hat Folgendes geschrieben: | | jh8979 hat Folgendes geschrieben: | | Es gibt auch Magnetfelder ohne fließende Elektronen. |
Welche meinen Sie denn da konkret?
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Noch nie einen Magneten gesehen? |
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MBastieK
Anmeldungsdatum: 06.10.2012
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Wohnort: Berlin-Wedding
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| MBastieK Verfasst am: 30. Mai 2023 23:34 Titel: |
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| Sonnenwind hat Folgendes geschrieben: | | jh8979 hat Folgendes geschrieben: | | Es gibt auch Magnetfelder ohne fließende Elektronen. Das ist der Punkt. Elektrische Felder und deren relativistische Transformation sind keine Notwendigkeit für Magnetfelder. |
Dann muss man aber dafür in die Tiefen der QM absteigen, Bahndrehimpuls und Spin.
Wenn man die QM auch weglässt, was dann? Es kann ja kaum sein, dass die QM das Magnetfeld begründet. |
Ja, für den Spin benötigt man anscheinend die Relativitäts-Theorie.
Wikipedia schreibt:
| Wikipedia hat Folgendes geschrieben: | | Allerdings beschreibt die Schrödingergleichung [...] noch keine Phänomene, für deren Erklärung die Relativitätstheorie benötigt wird, wie z. B. Spin |
Grüsse
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Sonnenwind
Anmeldungsdatum: 25.04.2022
Beiträge: 678
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| Sonnenwind Verfasst am: 30. Mai 2023 23:39 Titel: |
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| jh8979 hat Folgendes geschrieben: | | Sonnenwind hat Folgendes geschrieben: | | jh8979 hat Folgendes geschrieben: |
Es gibt auch Magnetfelder ohne fließende Elektronen. Das ist der Punkt. Elektrische Felder und deren relativistische Transformation sind keine Notwendigkeit für Magnetfelder. |
Dann muss man aber dafür in die Tiefen der QM absteigen, Bahndrehimpuls und Spin.
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Permanentmagneten funktionieren auch in der klassischen Elektrodynamik. Dafür kann mir die Quantenmechanik relativ egal sein. |
Was genau sind denn die elementaren Bestandteile eines Permanentmagneten? Doch wohl die Atome, also wieder Bahndrehimpuls und Spin. Oder liege ich falsch?
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Das Photon: Eine Geschichte voller Missverständnisse. |
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MBastieK
Anmeldungsdatum: 06.10.2012
Beiträge: 951
Wohnort: Berlin-Wedding
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| MBastieK Verfasst am: 30. Mai 2023 23:40 Titel: |
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| jh8979 hat Folgendes geschrieben: | | MBastieK hat Folgendes geschrieben: | | jh8979 hat Folgendes geschrieben: | | Es gibt auch Magnetfelder ohne fließende Elektronen. |
Welche meinen Sie denn da konkret?
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Noch nie einen Magneten gesehen? |
Ich dachte bis jetzt, da entsteht das Magnetfeld auch durch eine Bewegungsform der Elektronen auf ihren Elektronenbahnen um den Atomkern bzw. eher quantenphysikalisch in ihren Orbitalen.
Grüsse
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Intelligenz ist die Fähigkeit der (temporären) Anpassung.
Zuletzt bearbeitet von MBastieK am 30. Mai 2023 23:42, insgesamt 2-mal bearbeitet |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 30. Mai 2023 23:40 Titel: |
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| Sonnenwind hat Folgendes geschrieben: |
Was genau sind denn die elementaren Bestandteile eines Permanentmagneten? Doch wohl die Atome, also wieder Bahndrehimpuls und Spin. Oder liege ich falsch? |
Das kann der klassischen Elektrodynamik und dem dort definierten Magnetfeld egal sein.
Aber um eine vernünftige Diskussion theoretischer Physik scheint es hier ja kaum zu gehen... |
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Sonnenwind
Anmeldungsdatum: 25.04.2022
Beiträge: 678
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| Sonnenwind Verfasst am: 30. Mai 2023 23:59 Titel: |
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| jh8979 hat Folgendes geschrieben: | | Sonnenwind hat Folgendes geschrieben: |
Was genau sind denn die elementaren Bestandteile eines Permanentmagneten? Doch wohl die Atome, also wieder Bahndrehimpuls und Spin. Oder liege ich falsch? |
Das kann der klassischen Elektrodynamik und dem dort definierten Magnetfeld egal sein. |
In der klassischen Elektrodynamik entsteht das Magnetfeld durch elektrische Ströme oder Veränderung des elektrischen Feldes.
Außer man würde magnetische Monopole finden. Quelle ist also etwas "Elektrisches" in Zusammenhang mit Bewegung.
Eine nichrel. Welt könnte es auch ohne Magnetfeld geben, eine rel. Welt nicht.
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Das Photon: Eine Geschichte voller Missverständnisse. |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 31. Mai 2023 00:42 Titel: |
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| Sonnenwind hat Folgendes geschrieben: |
In der klassischen Elektrodynamik entsteht das Magnetfeld durch elektrische Ströme oder Veränderung des elektrischen Feldes.
...
Eine nichrel. Welt könnte es auch ohne Magnetfeld geben, eine rel. Welt nicht. |
Das ist beides falsch... aber Physik scheint Dich ja auch nicht zu interessieren... |
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ML
Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3400
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| ML Verfasst am: 31. Mai 2023 00:58 Titel: |
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Hallo,
| jh8979 hat Folgendes geschrieben: |
Aber um eine vernünftige Diskussion theoretischer Physik scheint es hier ja kaum zu gehen... |
Das Beispiel mit dem Permanentmagneten finde ich nicht ganz glücklich gewählt, da die Entstehung des B-Feldes sich klassisch nicht so richtig erklären lässt. Klassisch gesehen ist das B-Feld bei einem Permanentmagneten halt da und wird als Materieeigenschaft akzeptiert.
Ein B-Feld ganz ohne sich bewegende Ladungen kommt aber beispielsweise bei einer elektromagnetischen Welle vor, die sich weit entfernt von ihrer Quelle befindet. Die Welle und das zugehörige B-Feld existieren auch dann, wenn die felderzeugende Ladung möglicherweise wieder zur Ruhe gekommen ist oder der Begriff der Bewegung nie passend war (wie im Permanentmagneten).
Insofern gibt es auch abseits von Materie B-Felder, die sich ohne bewegte Ladung erklären lassen. Diese B-Felder dürften sich m. E. auch nicht so einfach durch einen Lorentz-Boost "eliminieren" lassen, da die Welle sich immer mit c bewegt.
Aber ganz davon abgesehen: Wer sich eine Elektrodynamik ohne B-Feld vorstellen will, sollte einfach mal die zugehörigen "Maxwellgleichungen" oder wie auch immer man die Feldgleichungen dann nennen will, auf ein Blatt aufschreiben. Da dürfte schnell klar werden, wo das Problem liegt. Was schreibt man denn dann statt B?
Viele Grüße
Michael |
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Sonnenwind
Anmeldungsdatum: 25.04.2022
Beiträge: 678
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| Sonnenwind Verfasst am: 31. Mai 2023 05:52 Titel: |
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| jh8979 hat Folgendes geschrieben: | | Sonnenwind hat Folgendes geschrieben: | In der klassischen Elektrodynamik entsteht das Magnetfeld durch elektrische Ströme oder Veränderung des elektrischen Feldes.
...
Eine nichrel. Welt könnte es auch ohne Magnetfeld geben, eine rel. Welt nicht. |
Das ist beides falsch... aber Physik scheint Dich ja auch nicht zu interessieren... |
Was ist am ersten Satz falsch, wenn man die Entstehung eines Magnetfeldes in der Materie hinterfragt?
Zum zweiten Satz:
Ich sage ja nicht, dass es in einer nichtrel. Welt ein Magnetfeld nicht gäbe, sondern dass es das nicht geben müsste. Es wäre also kontingent.
In einer rel. Welt muss es aber existieren, weil sich zwangsläufig die Feldeigenschaften bewegter Ladungen ändern.
Die elektrischen Feldlinien verdichten sich senkrecht zur Bewegungsrichtung durch die Lorentzkontraktion.
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Das Photon: Eine Geschichte voller Missverständnisse. |
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Aruna
Anmeldungsdatum: 28.07.2021
Beiträge: 795
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| Aruna Verfasst am: 31. Mai 2023 06:25 Titel: |
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| Sonnenwind hat Folgendes geschrieben: |
Eine nichrel. Welt könnte es auch ohne Magnetfeld geben, eine rel. Welt nicht. |
Was ist denn eine nichtrelativistische Welt? |
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Sonnenwind
Anmeldungsdatum: 25.04.2022
Beiträge: 678
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| Sonnenwind Verfasst am: 31. Mai 2023 08:56 Titel: |
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Es hat sich sogar jemand die Mühe gemacht, das nachzurechnen:
https://static.uni-graz.at/fileadmin/_Persoenliche_Webseite/hohenester_ulrich/diploma/kaufmann11.pdf
>>Schlussbemerkung
Wie in dieser Arbeit für Fälle gleichförmig bewegter Ladungen und stationärer Ströme gezeigt
wurde, kann die Wirkung eines magnetischen Feldes auf die Wirkung eines elektrischen Feldes
zurückgeführt werden. Im Lehrbuch [3] findet sich hierzu folgende Aussage: „Das Magnetfeld
eines Stromes und die Lorentzkraft auf eine bewegte Probeladung q im Magnetfeld lassen sich
mithilfe der Relativitätstheorie allein aus dem Coulomb-Gesetz und den Lorentztransforma-
tionen herleiten. Das Magnetfeld ist also keine prinzipiell vom elektrischen Feld unabhängige
Eigenschaft geladener Materie, sondern ist im Sinne der Relativitätstheorie eigentlich eine
Änderung des elektrischen Feldes bewegter Ladungen infolge der Lorentz-Kontraktion. Man
spricht daher vom elektromagnetischen Feld einer bewegten Ladung.“<<
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Das Photon: Eine Geschichte voller Missverständnisse. |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 31. Mai 2023 08:59 Titel: |
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Ich hab mir sogar die Mühe gemacht Physik zu studieren und jahrelang daran zu arbeiten. Inklusive intensiver Betreuung von Elektrodynamik-Vorlesungen.
| Zitat: |
>>Schlussbemerkung
Wie in dieser Arbeit für Fälle gleichförmig bewegter Ladungen und stationärer Ströme gezeigt
wurde, kann die Wirkung eines magnetischen Feldes auf die Wirkung eines elektrischen Feldes
zurückgeführt werden. Im Lehrbuch [3] findet sich hierzu folgende Aussage: „Das Magnetfeld
eines Stromes und die Lorentzkraft auf eine bewegte Probeladung q im Magnetfeld lassen sich
mithilfe der Relativitätstheorie allein aus dem Coulomb-Gesetz und den Lorentztransforma-
tionen herleiten. Das Magnetfeld ist also keine prinzipiell vom elektrischen Feld unabhängige
Eigenschaft geladener Materie, sondern ist im Sinne der Relativitätstheorie eigentlich eine
Änderung des elektrischen Feldes bewegter Ladungen infolge der Lorentz-Kontraktion. Man
spricht daher vom elektromagnetischen Feld einer bewegten Ladung.“<< |
Das ist schlicht FALSCH oder im besten Fall auf einen Spezialfall beschränkt.. |
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as_string
Moderator
Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5786
Wohnort: Heidelberg
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| as_string Verfasst am: 31. Mai 2023 10:42 Titel: |
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| jh8979 hat Folgendes geschrieben: |
Das ist schlicht FALSCH oder im besten Fall auf einen Spezialfall beschränkt.. |
Naja, er schränkt ja explizit den Spezialfall: "gleichförmig bewegte Ladungen oder stationäre Ströme" ein.
Meinst Du, die Einschränkung ist nicht ausreichend?
Gruß
Marco |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 31. Mai 2023 12:44 Titel: |
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Stationäre Ströme können nach meinem Verständnis zu E=0 und B!=0 führen. Für diese Konfiguration existiert keine Transformation, die das B-Feld verschwinden lässt.
Da sich der Bachelorstudent immer das Kraftgesetz anguckt, gilt natürlich um Ruhesystem der Ladung auf die die Kraft wirkt, dass vxB=0 ist. Das heisst aber nicht, dass das Magnetfeld nicht existiert oder ein relativistischer Effekt ist, der sich fundamental aus einem elektrischen Feld ableiten liesse. |
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Sonnenwind
Anmeldungsdatum: 25.04.2022
Beiträge: 678
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| Sonnenwind Verfasst am: 31. Mai 2023 14:05 Titel: |
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| jh8979 hat Folgendes geschrieben: | | ..., gilt natürlich um Ruhesystem der Ladung auf die die Kraft wirkt, dass vxB=0 ist. |
Wie ist in der "konventionellen" Elektrodynamik der Fall definiert, wenn ich mich mit der Ladung mitbewege? Ist dann im Term vxB v die Geschwindigkeit relativ zum Magnetfeld? Wenn ja, wie stelle ich überhaupt das "Ruhesystem" des Magnetfeldes und damit meine relative Geschwindigkeit fest?
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Das Photon: Eine Geschichte voller Missverständnisse. |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 31. Mai 2023 22:25 Titel: |
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| Sonnenwind hat Folgendes geschrieben: | | jh8979 hat Folgendes geschrieben: | | ..., gilt natürlich um Ruhesystem der Ladung auf die die Kraft wirkt, dass vxB=0 ist. |
Wie ist in der "konventionellen" Elektrodynamik der Fall definiert, wenn ich mich mit der Ladung mitbewege? Ist dann im Term vxB v die Geschwindigkeit relativ zum Magnetfeld? Wenn ja, wie stelle ich überhaupt das "Ruhesystem" des Magnetfeldes und damit meine relative Geschwindigkeit fest? |
Nein. v ist die Geschwindigkeit der Ladung in dem entsprechenden Bezugssystem (im Ruhesystem also v=0). B hat dann die Form, die B eben in diesem Bezugssystem hat. |
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Sonnenwind
Anmeldungsdatum: 25.04.2022
Beiträge: 678
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| Sonnenwind Verfasst am: 31. Mai 2023 23:01 Titel: |
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Ich denke ja gerne in Bildern und Geschichten. Nehmen wir ein Labor mit einer Nebelkammer. Unter der Nebelkammer sei ein großer Magnet, egal ob Permanentmagnet oder Elektromagnet. Die Feldlinien sollen nach oben zeigen. Ein Elektron fliegt einen Kringel, eben durch die bekannte Lorentzkraft.
Ein gedachter mit dem Elektron fliegender Beobachter fühlt nach Deiner Aussage keine Lorentzkraft, da keine Geschwindigkeitsdifferenz zwischen Ladung und Beobachter besteht. Die Ablenkung des Elektrons ist aber unstrittig. Wie erklärt der Mitfliegende diese?
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 31. Mai 2023 23:10 Titel: |
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Beliebte Frage nach dem Motto: hier ist ein einfaches System. Jetzt lass uns das mal ganz kompliziert angucken. was passiert denn dann?
Antwort: Genau dasselbe wie vorher, nur dass man es sich sschwierig gemacht hat.
1. Kein Inertialsystem, da fangen die Probleme schon an.
2. v=0, wie B und E aussehen, kannst Du ja mal selber ausrechnen. Gibt ja Formeln dafür.
3. Der Rest gibt genau dasselbe physikalische Ergebnis wie erwartet (denn die Theorie ist ja relativistisch). |
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Sonnenwind
Anmeldungsdatum: 25.04.2022
Beiträge: 678
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| Sonnenwind Verfasst am: 31. Mai 2023 23:52 Titel: |
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| jh8979 hat Folgendes geschrieben: | | 1. Kein Inertialsystem, da fangen die Probleme schon an. |
Nicht im ersten Moment, der Beobachter kann ja geradeaus weiterfliegen, dann ist er in einem Inertialsystem und das Elektron weicht seitlich aus. Warum weicht es aus?
| Zitat: | | 2. v=0, wie B und E aussehen, kannst Du ja mal selber ausrechnen. |
B zeigt nach oben und E ist 0, außer vom Elektron selbst.
| Zitat: | | Gibt ja Formeln dafür. |
Welche Formel soll das sein für v=0, jedenfalls im ersten Augenblick?
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ML
Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3400
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| ML Verfasst am: 01. Jun 2023 00:29 Titel: |
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Hallo,
| Sonnenwind hat Folgendes geschrieben: |
| Zitat: | | Gibt ja Formeln dafür. |
Welche Formel soll das sein für v=0, jedenfalls im ersten Augenblick? |
Für zwei Bezugssysteme (ungestrichen und gestrichen), die eine Relativgeschwindigkeit von deutlich weniger als der Lichtgeschwindigkeit haben, gilt:
 \approx q(\vec E' + \vec v' \times \vec B') = \vec F') .
Wenn wir mit dem Strich das Eigensystem einer Ladung kennzeichnen, dann ergibt sich wegen  eine rein elektrische Kraft:  .
Aus diesen Überlegungen können wir die (recht naheliegende) Erkenntnis ziehen, dass im Eigensystem einer Ladung keine magnetischen Kräfte auftreten.
Doch haben wir damit das B-Feld unnötig gemacht? Ich denke nein.
Zur Veranschaulichung wollen wir im Folgenden eine zweite Ladung aus dem Kringel in der Nebelkammer betrachtesn. Sagen wir der Einfachheit halber, wir nehmen eine Ladung, die im Kringel 180° weiter ist als die erste und entgegengesetzt fliegt.
Lässt sich die ganze Anordnung jetzt immer noch ohne B-Feld beschreiben?
Wenn man unbedingt will, vielleicht dadurch, dass jede Ladung im Folgenden in ihrem Eigensystme betrachtet. Wie ich das E-Feld in dem jeweiligen Bezugssystem ermittle, ohne irgendwann ein B in die Rechnung eingehen zu lassen, weiß ich aber auch nicht -- mal abgesehen davon, dass ich schon genügend Probleme habe, wenn ich nur ein Bezugssystem betrachte.
Viele Grüße
Michael |
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Sonnenwind
Anmeldungsdatum: 25.04.2022
Beiträge: 678
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| Sonnenwind Verfasst am: 01. Jun 2023 08:18 Titel: |
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| ML hat Folgendes geschrieben: | Hallo,
| Sonnenwind hat Folgendes geschrieben: |
| Zitat: | | Gibt ja Formeln dafür. |
Welche Formel soll das sein für v=0, jedenfalls im ersten Augenblick? |
Für zwei Bezugssysteme (ungestrichen und gestrichen), die eine Relativgeschwindigkeit von deutlich weniger als der Lichtgeschwindigkeit haben, gilt:
.
Wenn wir mit dem Strich das Eigensystem einer Ladung kennzeichnen, dann ergibt sich wegen eine rein elektrische Kraft: .
Aus diesen Überlegungen können wir die (recht naheliegende) Erkenntnis ziehen, dass im Eigensystem einer Ladung keine magnetischen Kräfte auftreten. |
Eben.
Es gibt zu jedem Augenblick ein Inertialsystem, das sich mit der Ladung mitbewegt. Nennen wir es Tangentialsystem T. Da ist die Geschwindigkeit v(Ladung vs T) am Anfang 0 und dann weicht die Ladung langsam seitlich aus. Für dieses Ausweichen sehe ich keine Erklärung in T.
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Das Photon: Eine Geschichte voller Missverständnisse. |
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ML
Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3400
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| ML Verfasst am: 01. Jun 2023 10:43 Titel: |
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Hallo,
| Sonnenwind hat Folgendes geschrieben: |
Es gibt zu jedem Augenblick ein Inertialsystem, das sich mit der Ladung mitbewegt.
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Ja, es ist richtig, dass  ist.
Das bedeutet aber nicht, dass B entbehrlich ist, sondern bloß, dass es zur Berechnung der Kraft auf eine Ladung im Eigensystem einer Ladung nichts beiträgt.
Es ist weiterhin notwendig zur Berechnung der Kraft auf andere Ladungen, bei der Umrechnung der Größen in andere Bezugssysteme, für die Berechnung der Energien beispeilsweise in stromdurchflossenen Spulen (Energiedichte des magn. Feldes), zur Betrachtung von Energieflüssen (Poyntingvektor, Wellenausbreitung).
Viele Grüße
Michael |
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Sonnenwind
Anmeldungsdatum: 25.04.2022
Beiträge: 678
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| Sonnenwind Verfasst am: 01. Jun 2023 11:01 Titel: |
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| ML hat Folgendes geschrieben: | Hallo,
| Sonnenwind hat Folgendes geschrieben: | Es gibt zu jedem Augenblick ein Inertialsystem, das sich mit der Ladung mitbewegt.
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Ja, es ist richtig, dass ist.
Das bedeutet aber nicht, dass B entbehrlich ist, ... |
Das habe ich doch niemals behauptet. Zu Beginn stand meine Meinung, dass das Magnetfeld "seinem Wesen nach ein relativistischer Effekt" sei.
Jetzt sind wir am Punkt angekommen, bei dem noch nicht einmal die Kraftwirkung auf eine Ladung aus der Sicht dieser Ladung bzw. eines Fly-by-Inertialsystems klar ist.
Wir sollten erstmal klären, inwieweit die Elektrodynamik überhaupt für alle Inertialsysteme anwendbar ist, Relativitätstheorie hin oder her.
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Das Photon: Eine Geschichte voller Missverständnisse. |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 01. Jun 2023 11:27 Titel: |
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| Sonnenwind hat Folgendes geschrieben: |
Jetzt sind wir am Punkt angekommen, bei dem noch nicht einmal die Kraftwirkung auf eine Ladung aus der Sicht dieser Ladung bzw. eines Fly-by-Inertialsystems klar ist.
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Natürlich ist das klar, aber Dir vllt nicht.
| Zitat: |
Wir sollten erstmal klären, inwieweit die Elektrodynamik überhaupt für alle Inertialsysteme anwendbar ist, Relativitätstheorie hin oder her. |
Ist sie. |
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Sonnenwind
Anmeldungsdatum: 25.04.2022
Beiträge: 678
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| Sonnenwind Verfasst am: 01. Jun 2023 11:33 Titel: |
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| jh8979 hat Folgendes geschrieben: | | Sonnenwind hat Folgendes geschrieben: |
Jetzt sind wir am Punkt angekommen, bei dem noch nicht einmal die Kraftwirkung auf eine Ladung aus der Sicht dieser Ladung bzw. eines Fly-by-Inertialsystems klar ist.
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Natürlich ist das klar, aber Dir vllt nicht. |
Dann zeige doch mal die Formel, Du Schlaumeier.
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 01. Jun 2023 11:35 Titel: |
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| Sonnenwind hat Folgendes geschrieben: | | jh8979 hat Folgendes geschrieben: | | Sonnenwind hat Folgendes geschrieben: |
Jetzt sind wir am Punkt angekommen, bei dem noch nicht einmal die Kraftwirkung auf eine Ladung aus der Sicht dieser Ladung bzw. eines Fly-by-Inertialsystems klar ist.
|
Natürlich ist das klar, aber Dir vllt nicht. |
Dann zeige doch mal die Formel, Du Schlaumeier. |
Hat ML doch oben schon geschrieben. Grundkurs Physik. |
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ML
Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3400
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| ML Verfasst am: 01. Jun 2023 11:45 Titel: |
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Hallo,
| Zitat: |
Das habe ich doch niemals behauptet. Zu Beginn stand meine Meinung, dass das Magnetfeld "seinem Wesen nach ein relativistischer Effekt" sei. |
Aha. Und was bedeutet es praktisch, ein "relativistischer Effekt" zu sein?
Sag jetzt bitte nicht, dass es in einer nichtrelativistischen Elektrodynamik nicht auftreten würde. Dann müsstest Du aber auch sagen, was das für eine "nichtrelativistische Elektrodynamik" ist, so dass man es nachprüfen kann. (Vielleicht gibt es das ja, ich kenne es aber nicht.)
Viele Grüße
Michael
Zuletzt bearbeitet von ML am 01. Jun 2023 11:59, insgesamt einmal bearbeitet |
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Sonnenwind
Anmeldungsdatum: 25.04.2022
Beiträge: 678
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| Sonnenwind Verfasst am: 01. Jun 2023 11:47 Titel: |
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| jh8979 hat Folgendes geschrieben: | | Sonnenwind hat Folgendes geschrieben: | | jh8979 hat Folgendes geschrieben: | | Sonnenwind hat Folgendes geschrieben: |
Jetzt sind wir am Punkt angekommen, bei dem noch nicht einmal die Kraftwirkung auf eine Ladung aus der Sicht dieser Ladung bzw. eines Fly-by-Inertialsystems klar ist.
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Natürlich ist das klar, aber Dir vllt nicht. |
Dann zeige doch mal die Formel, Du Schlaumeier. |
Hat ML doch oben schon geschrieben. Grundkurs Physik. |
Ja, er hat geschrieben, dass die Ladung aus Sicht der Ladung keine Kraft erfahren würde, tut sie aus Sicht des Laborsystems aber doch. Er konnte den Widerspruch nicht klären.
Zum Fly-by-Inertialsystem hat er oder Du jedenfalls keine Formel geschrieben, die das aufklären würde.
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Das Photon: Eine Geschichte voller Missverständnisse. |
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ML
Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3400
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| ML Verfasst am: 01. Jun 2023 11:48 Titel: |
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| Sonnenwind hat Folgendes geschrieben: |
Es gibt zu jedem Augenblick ein Inertialsystem, das sich mit der Ladung mitbewegt. Nennen wir es Tangentialsystem T. Da ist die Geschwindigkeit v(Ladung vs T) am Anfang 0 und dann weicht die Ladung langsam seitlich aus. Für dieses Ausweichen sehe ich keine Erklärung in T. |
Der Widerspruch ist schlicht nicht da, daher hatte ich ihn auch nicht geklärt. Die Erklärung ist: In diesem Bezugssystem existiert ein elektrisches Feld, das die Ladung ablenkt. Das hatte ich aber auch formelmäßig geschrieben als 
Wenn Dich das "ungefähr"-Zeichen stört, so liegt das daran, dass wir mit dreikomponentigen Kräften arbeiten; nicht mit Viererkräften.
Zuletzt bearbeitet von ML am 01. Jun 2023 12:01, insgesamt 2-mal bearbeitet |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18086
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| TomS Verfasst am: 01. Jun 2023 11:49 Titel: |
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| Sonnenwind hat Folgendes geschrieben: | | Zu Beginn stand meine Meinung, dass das Magnetfeld "seinem Wesen nach ein relativistischer Effekt" sei. |
Warum sollte das so sein?
Pro: die Vereinheitlichung von Elektrizität und Magnetismus ist nur im Rahmen der relativistischen Formulierung der Maxwellschen Theorie sichtbar.
Contra: die wesentlichen Effekte, die zu Magnetismus führen, sind recht gut (nicht vollumfänglich) im Rahmen der nicht-relativistischen Quantenmechanik erklärbar.
Was bedeutet denn für dich “seinem Wesen nach”?
| Sonnenwind hat Folgendes geschrieben: | | Jetzt sind wir am Punkt angekommen, bei dem noch nicht einmal die Kraftwirkung auf eine Ladung aus der Sicht dieser Ladung bzw. eines Fly-by-Inertialsystems klar ist. |
Natürlich ist das klar, jedoch kann man sich das Leben auch besonders schwer machen.
| Sonnenwind hat Folgendes geschrieben: | | Wir sollten erstmal klären, inwieweit die Elektrodynamik überhaupt für alle Inertialsysteme anwendbar ist, Relativitätstheorie hin oder her. |
Nicht “Relativitätstheorie hin oder her”. Die Elektrodynamik ist nicht invariant unter Galilei-Transformationen; d.h. wenn man korrekt arbeiten möchte, dann mittels Lorentz-Transformationen (nicht-relativistische Näherungen folgen später).
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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
Zuletzt bearbeitet von TomS am 01. Jun 2023 12:31, insgesamt einmal bearbeitet |
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Sonnenwind
Anmeldungsdatum: 25.04.2022
Beiträge: 678
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| Sonnenwind Verfasst am: 01. Jun 2023 12:01 Titel: |
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| ML hat Folgendes geschrieben: | | Sonnenwind hat Folgendes geschrieben: | | Es gibt zu jedem Augenblick ein Inertialsystem, das sich mit der Ladung mitbewegt. Nennen wir es Tangentialsystem T. Da ist die Geschwindigkeit v(Ladung vs T) am Anfang 0 und dann weicht die Ladung langsam seitlich aus. Für dieses Ausweichen sehe ich keine Erklärung in T. |
Die Erklärung ist: In diesem Bezugssystem existiert ein elektrisches Feld, das die Ladung ablenkt. Das hatte ich aber auch formelmäßig geschrieben als |
Ja, aber Du hast nicht geschrieben, wo das elektrische Feld herkommt.
Der Versuchsaufbau soll sein: Eine Nebelkammer mit Magnetfeld von unten, im Laborsystem kein elektrisches Feld.
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Das Photon: Eine Geschichte voller Missverständnisse. |
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Qubit
Anmeldungsdatum: 17.10.2019
Beiträge: 829
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| Qubit Verfasst am: 01. Jun 2023 12:02 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: |
Nicht “Relativitätstheorie hin oder her”. Die Elektrodynamik ist nicht invariant unter Galilei-Transformationen; d.h. wenn man korrekt arbeiten möchte, dann mittels Lorentz-Transformationen (nicht-relativistische Näherungen folgen später). |
Da liegt wohl der Knackpunkt der ganzen "Diskussion"..
Die Elektrodynamik ist "intrinsisch" relativistisch, die Lorentztrafos wurden ja gerade anhand ihrer Eigenschaften gefunden.
"Vorrelativistisch" ist die Elektrodynamik eben nicht Galilei-invariant, zeichnet somit ein "absolutes" BS (~Äther) aus.
Relativistisch sind elektrische und magnetische Felder zwei Seiten einer Medaille (~Faraday Tensor).
Aber die "Natur" elektrischer und magnetischer Felder ist damit noch nicht verstanden. Dem kommt man dann in der Quantenelektrodynamik näher. |
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