Bewegt sich das Magnetfeld mit dem geladenen Teilchen

Unbekannt1613 · Anmeldungsdatum: 19.08.2023 Beiträge: 1

Meine Frage:
Hallo, mehrfach habe ich jetzt gelesen, dass sich die konzentrischen Kreise mit dem bewegten, geladenen Teilchen mitbewegen. Das heißt, wenn man ein Experiment betrachtet, wo Strom durch ein Kabel fließt, würde man Magnetische Feldstärken nur in den Punkten messen, die auch in diesem konzentrischen Kreis wären, das heißt zu einem Zeitpunkt würde man nur in einer Ebene magnetische Feldstärken messen.

Meine Ideen:
Durch das Biot-Savart-Gesetz habe ich jetzt aber den Eindruck gewonnen, dass eine bewegte Ladung überall im Raum durch eine messbare magnetische Feldstärke beobachtbar ist, d.h. eine bewegte Ladung würde in jedem Punkt im Raum ein Magnetfeld erzeugten. Andernfalls macht es für mich überhaupt keinen Sinn alle Teilmagnetfeldstärken von jedem Abschnitt ds aufsummieren, das impliziert doch automatisch das Elektronen aus allen Abschnitten des Kabels zur Gesamtfeldstärke eines beliebigen Punktes P im Raum beitragen und nicht nur die, wo sich die konzentrischen Kreise (die orthogonal zur Bewegungsrichtung der Elektronen sind) mit dem Punkt P schneiden.

Irre ich mich da?

Danke im Voraus!

gast_free · Anmeldungsdatum: 15.07.2021 Beiträge: 193

Betrachtet man zu einem bestimmten Zeitpunkt t eine Kugel, in deren Mitte sich die Ladung q befindet, so ist überall auf der Kugeloberfläche der Betrag der Verschiebestromdichte D identisch. Bleibt die Kugel am selben Ort aber die Ladung bewegt sich mit der Geschwindigkeit v aus dem Mittelpunkt heraus verändert ich die Verschiebestromdichte D auf jedem Punkt der Oberfläche. Durch diese zeitliche Änderung entsteht um jeden Punkt ein magnetischer Wirbel. Das gilt für alle denkbaren Kugeln um diese bewegte Ladung q. Also überall im Raum.

Bewegt sich diese Ladung beschleunigt, gehen aus den magnetischen Wirbeln elektrische Wirbelfelder hervor und aus diesen wiederum magnetische. Die Ladung wird eine Quelle für elektromagnetische Strahlung.

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 17245

Am einfachsten versteht man das für eine einzige freie Ladung.

Anstatt die Maxwellschen Gleichungen mittels Strom- und Ladungsdichte einer bewegten Punktladung zu lösen, argumentiert man indirekt.

Im Ruhesystem einer Ladung liegt ein elektrisches Coulombfeld E vor; das Magnetfeld B verschwindet. Das elektromagnetische Feld aus Sicht eines ggü. der Ladung bewegten Beobachters erhält man mittels Lorentztransformation.

https://en.wikipedia.org/wiki/Classical_electromagnetism_and_special_relativity

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 17245

Die Lorentztransformation eines reinen Coulombfeldes mit der Ladung q im Ursprung

liefert das B-Feld

Das B-Feld verschwindet dort, wo

also

gilt, d.h. entlang einer Geraden.

Überall sonst ist es ungleich Null.