Hallo
Sorry, ich steh wohl grade auf der Leitung...
Was genau ist die "Lorentzkraft" ???
Definition: Auf bewegte Elektronen wirkt im Magnetfeld eine Kraft, die Lorentzkraft.
Klar wirkt da eine Kraft, denn der Strom erzeugt ein Magnetfeld um den Leiter und das bewirkt eine Kraft alleine durch die magnetische Anziehung ode Abstoßung. Der stromdurchfloßene Draht ist also mit einem zweiten Magneten gleichzusetzen ?
Ist "Lorentzkraft" und "magnetische Kraftwirkung" also dasselbe ?
Sven
"Sven Sybler" schrieb im Newsbeitrag news:e3ddq8$7mf$02$ snipped-for-privacy@news.t-online.com...
Schonmal bei
Der stromdurchfloßene Draht (= bewegte Ladungsträger) ist mit einem Magnetfeld assoziiert, wenn du das mit "ist einem zweiten Magneten gleichzusetzen" meinst. Das Magnetfeld um den Draht muss aber nicht und hat i.d.R. auch nicht die Dipol-Geometrie eines Magneten. Lorentzkraft ist je nach Definition nicht identisch mit magnetischer Kraftwirkung, denn die allgemeine Definition schließt die elektrische Kraft (Coulombkraft) mit ein. Das veranschaulicht dass magnetisches und elektrisches Feld immer zusammenhängen. Andererseits gilt aber (soviel ich weiß) magnetische Kraftwirkung => Lorentzkraft. Um aber ganz genau zu sein, dürfte man magnetische und elektrische Kraftwirkung garnicht trennen, sondern man müsste von elektromagnetischer Kraftwirkung sprechen, das eine geht eben nicht ohne das andere. Beispiel: Ein bewegter Leiter in einem Magnetfeld bewirkt eine Lorentzkraft auf die Ladungsträger, obwohl zunächst kein E-Feld vorhanden ist. Aber die Kraftwirkung bewirkt eine Ladungstrennung, und diese wiederrum ein E-Feld innerhalb des Leiters. Ich kann kein Beispiel konstruieren, wo eine reine magnetische Kraft wirkt, ohne das ein E-Feld im Spiel ist. Wer ein solches Beispiel weiß möge mich berichtigen... Die 4. Maxwell-Gleichung schließlich sagt das rot H von J oder dD/dt verursacht wird, beides sind Formen des E-Feldes.
Naja wenn ich jetzt allzuviel Unsinn erzählt haben sollte wird sicher jemand protestieren ;)
Mfg Moritz
Sven Sybler schrieb:
Eine gute Frage! Ich meine, die Antwort heisst: nein. Bei der Lorentzkraft sollte das Elektron frei sein, wie es in etwa im Oszilloskop der Fall ist. Da die L-Kraft senkrecht auf der Geschwindigkeit steht, wird auch keine Arbeit geleistet. Nur allerlei lustige Bewegungen werden erzeugt. Die Rueckwirkung auf das aeussere magnetische B-Feld laesst man unter den Tisch fallen.
Die Elektronen in einem leitenden Draht kann man allgemein nicht einfach als frei betrachten. Das Schulbeispiel ist die Situation von zwei parallelen stromdurchflossenen Draehten. In diesem Fall hast du recht und es existiert eine magnetische Anziehung oder Abstossung. Und es wird auch Arbeit geleistet.
Beim Hall-Effekt sieht es wieder etwas anders aus. Hier darf man von Lorentzkraft reden. Um die Hall-Spannung zu messen, muss man aber einen Strom fliessen lassen. So entsteht eben doch eine gewisses magnetisches Feld und eine Rueckwirkung zum urspuenglichen zu messenden Feld (hoffentlich nur eine kleine Rueckwirkung).
Mit Gruss, Joachim Riehn
"moritz erbs_löh" schrieb im Newsbeitrag news:445a9fe9$0$21834$ snipped-for-privacy@read.cnntp.org...
Doch, da hab ich nachgeschaut, aber trotzdem verstehe ich es nicht.
Also ist die Lorentzkraft die Summe aus der magnetischen und der elektrischen Kraft !? Warum erfindet man dafür dann einen extra Begriff und nennt es nicht einfach "magnetische und elektrische Kraftwirkung"
Sven
Klar, weil dort nicht beschrieben wurde, wo die Felder her kommen.
Ja, aber das dort erwähnte elektrische und das magnetische Feld haben nichts miteinander zu tun, es wirken nur beide Felder auf eine bewegte Ladung ein. Und in der Praxis hat man häufig beide Felder. Beispiel, Bildröhre eines Fernsehers.
Dort gibt es ein elektrisches Feld, das die Elektronen von der Katode zur Leuchtschicht beschleunigt. Ohne magnegtisches Feld hätte man in der Mitte des Bildschirms nur einen kleinen, sehr hellen Fleck. Zwischen Katode und Leuchtschicht, ziemlich nahe an der Katode, wirken jedoch zwei magnetische Felder auf die Elektronen ein, die sie von rechts nach links (von hinten gesehen) und wesentlich langsamer von oben nach unten ablenken, so dass der Bildschirm zeilenweise ganz ausgeschrieben wird, 50 mal pro Sekunde. Um die beiden magnetischen Felder zu erzeugen, braucht man zwei Paar Spulen am Hals der Bildröhre. Zur Beschleunigung der Elektronen nimmt man der Einfachheit halber ein elektrisches Feld. Früher hat man auch die horizontale und vertikale Ablenkung mit elektrischen Feldern gemacht, brauchte dazu aber eine recht lange Flugstrecke, also eine sehr lange Bildröhre und damit ein sehr tiefes Gehäuse.
Norbert
Sven Sybler schrieb.
evtll noch mal:
(Allerdings als Beispiel dafür, wo die Galilei-Transformation nicht mehr gültig ist und die Lorentztransformation verwendet werden muss.)
Ein E-Feld wird unter Lorentztransformation (hier der Lorentzboost, also eine relative Geschwindigkeit zwischen den Systemen) teilweise zu einem B-Feld und umgekehrt. Man kann es also je nach Bezugspunkt als elektrische Kraft oder magnetische Kraft auffassen.
Gruß Jens
Danke für die ausführliche Erklärung !
Was man ja heute auch noch macht - in Oszilloskopen. Aha, darum ist meiner so tief..
Ok, jetzt weiß ich zwar immer noch nicht warum es den Begriff "die Lorentzkraft" gibt - aber man kann ja nicht alles wissen. Wenn schon dann müsste es "die Lorentzkräfte" heissen, denn es handelt sich ja um die elektr. und magnetische Kraftwirkung von sich bewegenden Elektronen im Magnetfeld. Eigentlich brächte man dafür keinen speziellen Begriff.
Sven
Kann jemand erklären, warum sich dieses Ding dreht ?
Sven Sybler schrieb:
Und weshalb postest du diese Fragen hier? Troll? Oder ist dir nicht bekannt, dass es mehr als eine Newsgroup gibt?
Gruß Dieter
"Dieter Wiedmann" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@t-online.de...
Weil das zu meiner Frage "was ist die Lorentzkraft" passt. Und das ist doch eine Frage die hier reingehört - oder ?
Sven
Sven Sybler schrieb:
Oder!
Gruß Dieter
"Dieter Wiedmann" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@t-online.de...
Kann es sein, daß du hier nicht reingehörst ?
Sven
Sven Sybler schrieb:
Also doch ein Troll, ab in den Filter mit dir.
Plonk, Plenkie!
Sven Sybler schrieb:
Rate mal...
so wie jeder Elektromotor mit Permanentmagnet. Überlege dir die Richtung vom Strom und von den Magnetfeldlinien durch den Magneten und denke dir rechtwinklig zu beiden die entstehende Kraft.
Der Unterschied zu normaleren Motoren ist nur dass es keine getrennte Wicklung für den Strom gibt, hier wirkt die Kraft zwischen den freien Elektronen und den festen Teilchen im Magneten.
Wie auch immer du dir das vorstellst, eine kontinuierliche Arbeit kann natürlich nur durch ständige Energiezufuhr geleistet werden.
Jens
"Jens Dierks" schrieb im Newsbeitrag news:445ce6a6$0$10069$ snipped-for-privacy@news.freenet.de...
Mit Überlegung bin ich nicht weitergekommen, deshalb frage ich ja...
Der Motor läuft also nur mit "Magnetkraft" !?
Andere Motor haben nicht nur statische Magnetkräfte sondern noch Elekromagnete, die umgeschaltet werden, sonst würde sich die Achse nur ein kleines Stück bewegen. Die Umschaltung erfolgt entweder durch den Schleifer am Kollektor oder bei den bürstenlosen durch die Steuerelektronik
Die Magnetkräfte beim "Schraubenmotor" sind immer konstant. Sowohl das Magnetfeld des Permanetmagneten als auch das durch den Stromfluß im Draht erzeugte Magnetfeld. Wie kann sich das Ding dann kontinuierlich drehen ?
Sven
Wie Jens schon sagte, die elektromagnetische Theorie lässt es dir frei, wie du das ansiehst. Falls du das Konzept des Magnetismus nicht magst, es lässt sich umgehen. Die Kraft zwischen zwei strom- durchflossenen Leitern lässt sich genausogut als Coulombkraft zwischen relativistisch verdichteten Ladungen ansehen und berechnen. Signifikante relativistische Effekte bei Geschwindigkeiten von etwa 0.1 mm/s mögen überraschend kommen, aber mit der enormen Ladung läppert sich das. Wenn Physiker von "v>0" reden, dann ist das nicht unbedingt eine ausweichende Antwort, da kann schon die ganze Bandbreite der Möglichkeiten gemeint sein ;-).
Ebenso könnte sich das Elektron in der Bildröhre auf den Standpunkt stellen, es stehe still während der Rest der Welt sich bewegt. Warum sollte da eine Lorenzkraft wirken? Um diese hin-und-her Überlegerei kommt man eh nicht herum, niemand hat gesagt, das sei trivial.
Die Rückwirkung auf den Statormagnet beim erwähnten Unipolar- motor ist auch nicht leicht zu erkennen. Warum da eine Spannung bei Rotation entsteht, lässt sich noch nachvollziehen, die Ähnlichkeit mit Schülerexperimenten ist gross genug. Warum aber bei mitrotierendem Magnet keine Spannung entsteht, über- fordert schnell mal Esotheriker, die ihre "N-Maschine" irknwie dann doch nicht zum funktionieren bringen.
-- mfg Rolf Bombach
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