Forum: HF, Funk und Felder Strom - Magnetfeld - Relativitätstheorie


von M. M. (blackcow)


Lesenswert?

Ich habe mich gefragt warum ein stromdurchflossener Leiter ein 
Magnetfeld erzeugt. Dabei bin ich auf eine Erklärung gestoßen, die ich 
nicht ganz nachvollziehen kann. Die Erklärung 
(http://www.ate.uni-due.de/data/postgraduate_lecture/Relativit%C3%A4t_elektr_und_mag_Felder.pdf) 
lautete wie folgt:

In einem Leiter (z.B. Kupfer) befinden sich genausoviele negative wie 
positive Ladungen. Befindet sich neben diesem Leiter im statischen 
Zustand (also stromlos) eine Ladung Q, so wirkt keine Kraft auf sie. 
Fließt in diesem Leiter ein Strom, so bewegen sich die Elektronen mit 
der Geschwindigkeit v durch ihn. Das Verhältnis von Positiven Ladungen 
zu Elektronen ändert sich dadurch nicht. Es wirkt also immer noch keine 
Kraft auf die daneben positionierte Probeladung Q. Nun kommt die 
Relativitätstheorie zum Einsatz: Wenn sich die Ladung Q in die selbe 
Richtung bewegt wie die Elektronen im Leiter (der Einfachheit halber 
auch die selbe Geschwindigkeit v), so verkürzt sich der Leiter durch die 
Längenkontraktion (d.h. mehr positive Ladungen/Länge) und es gibt 
plötzlich einen überschuss an positiven Ladungen in diesem. Somit wirkt 
auf Q eine Kraft zum Leiter hin.

Wenn Strom fließt und die Ladung still steht (relativ zum Leiter), so 
ist doch ebenso der Elektronenfluss der Längenkontraktion unterworfen. 
D.h. es sind aus der Sicht von Q mehr Elektronen pro Länge im Leiter, 
ergo sie wird abgestoßen.
Oder jedes Elektron für sich wird Längenkontrahiert. Aber dies müsste 
doch dann genauso für die Atome des Leiters gelten wenn Q sich mit den 
Elektronen bewegt?
Wie kann man den Wiederspruch auflösen?

von c.m. (Gast)


Lesenswert?

die elektronen bewegen sich mit ein paar mm/s durch einen leiter.

von M. M. (blackcow)


Lesenswert?

c.m. schrieb:
> die elektronen bewegen sich mit ein paar mm/s durch einen leiter.

Ja.

von Udo S. (urschmitt)


Lesenswert?

Dann berechne doch mal die relativistische Verkürzung
http://de.wikipedia.org/wiki/Lorentzkontraktion

von Possetitjel (Gast)


Lesenswert?

c.m. schrieb:
> die elektronen bewegen sich mit ein paar mm/s durch
> einen leiter.

Udo Schmitt schrieb:
> Dann berechne doch mal die relativistische Verkürzung

Falls diese Hinweise suggerieren sollen, dass die
Längenkontraktion für die Entstehung von Magnetfeldern
völlig nebensächlich sei, so sind diese Hinweise falsch.

Nach meinem Kenntnisstand ist es in der Tat so, dass man
das Magnetfeld als relativistische Folge bewegter
Ladungsträger (=elektrischer Strom) auffassen kann.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.