Hallo zusammen,
folgendes Gedankenexperiment: Wenn ich einen Ferromagneten (elektrisch
leitfähig) in einen elektrischen Stromkreis einbaue (der elektrische
Stromkreis ist nicht weiter von Belang), sodass durch diesen ein
elektrischer Strom fließt, besitzt er dann noch sein ursprüngliches
Magnetfeld?
Wie man selber leicht testen kann, ist dass ursprüngliche Magnetfeld
auch bei Stromfluss noch vorhanden. Ich frage mich, wenn die Elektronen
aus der Zuleitung in den Ferromagneten eintreten, was zwingt sie, ihr
magnetische Moment gleich auzurichten, sodass die ursprüngliche
Magnetwirkung aufrechterhalten bleibt?
Ist der Ferromagnet an keinen Stromkreis angeschlossen, wird sein
Magnetfeld durch die Spinmomente der Elektronen erzeugt. Was
gewährleistet also bei Stromfluss, dass die eintretenden Elektronen ihr
Spinmoment gleich ausrichten wie die Kreisströme der Elektronen im
elektrisch nicht durchflossenen Ferromagneten?
Gruß
Johann L. schrieb:> Wie kommst du auf die Idee, in das Material eintretende Elektronen seien> spinpolarisiert?
Nein, ich habe mir gedacht, dass die eintretenden Elektronen
spinpolarisiert werden. Deshalb habe ich mich gefragt, welcher
Mechanismus dies gewährleistet bzw. sie dazu zwingt.
Upps, oder wird das Magnetfeld alleine durch die Bewegung der Elektronen
im Magnet(leiter) während dieses Vorgangs erzeugt?
Gruß
Wolfgang R. schrieb im Beitrag #4583476:
> Stefan vertritt nur den Kurt, solange der für den nächsten AM-Thread> Luft holt...
Ich will weder bindleln noch trollen ...
Ich möchte nur wissen, was mit dem Magnetfeld eines Ferromagneten
passiert bzw. wie sich dieses verhält, wenn ein elektrischer Strom durch
den Ferromagneten fließt. Wie entsteht das Magnetfeld während des
Stromflusses?
Gruß
Anstatt ein durch Stromfluss erzeugtes Magnetfeld nimm einfach ein
gleichgroßes, von außen gegebenes Magnetfeld an. Dann untersuchst du,
was passiert, wenn du dieses äußere Feld (Vektoriell) zum Magnetfeld des
Ferromagneten addiert. Fertig.
Unterschiede sind:
- Stromfluss erzeugt Wärme.
- Stromfluss bewirk einen Hall-Effekt. Der Hall-Effekt ist ungekehrt
proportional zur Ladungsträgerdichte; in Eisen ist er also deutlich
schwächer als z.B. in den üblicherweise verwendeten Halbleitern.
Außerdem kannst du den Halleffekt nach Aufbau der Hallspannung
effektiv vernachlässigen, da kein Hallstrom fließt.
Du kannst ja mal die mittlere thermische Geschwindigkeit von so einem
Elektron ausrechnen und die mit der Driftgeschwindigkeit vergleichen,
die du durch den Stromfluss aufprägst. Du wirst feststellen, dass sich
da mikroskopisch überhaupt gar nichts ändert. Dann erübrigt sich denke
ich auch deine Frage.
Wolfgang R. schrieb im Beitrag #4583476:
> Stefan vertritt nur den Kurt, solange der für den nächsten AM-Thread> Luft holt...
AM? Antimaterie? :-P
Stefan H. schrieb:> Nein, ich habe mir gedacht, dass die eintretenden Elektronen> spinpolarisiert werden.
Gedacht? Kann es sein, das du da die 'Link-Hand-Regel' meinst? Das ist
eine reine Definitionssache.
Matthias S. schrieb:> Stefan H. schrieb:>> Nein, ich habe mir gedacht, dass die eintretenden Elektronen>> spinpolarisiert werden.>> Gedacht? Kann es sein, das du da die 'Link-Hand-Regel' meinst? Das ist> eine reine Definitionssache.
Was hat denn der Elektronenspin mit der Lorentzkraft zu tun?
Moin,
nein, so meine ich das nicht. Welche Elektronen in einem Ferromagneten
(z. B. magnetisiertes Eisen) sind für sein vorhandenes Magnetfeld
verantwortlich? Sind es die Valenz- oder die Leitungselektronen?
WÄhrend der elektrische Strom durch den Ferromagneten fließt, woher das
Magnetfeld des Ferromagneten kommt, da sich jetzt alle Elektronen
bewegen.
Gruß
Moin,
noch eine Sache, die mich interessiert:
Kann ich die Elektronen, die in einem geschlossenen Stromkreis fließen,
mit einem Magnten bzw. einem Magnetfeld beeinflussen? Damit meine ich,
wenn ich mit dem Magneten in die Nähe des Leiters komme, übe ich doch
eine Kraft auf die sich bewegenden Elektronen aus. Wird der Stromfluss
dadurch geschwächt bzw. der Widerstand im Leiter höher bei einem starken
Magnetfeld?
Gruß
Danke,
das Wissen hatte mir gefehlt. Was ich jedoch nicht verstehe ist, ob der
Stromfluss nicht dadurch unterbrochen wird. Die Elektronen sammeln sich
doch an der Oberfläche an.
Gruß
Nein, er wird nur aus der Feldmitte an den Rand des Leiters gedrängt,
nicht aber unterbrochen. Dadurch lässt sich quer zur Stromrichtung und
zum Magnetfeld, nach Lorentz, die Hallspanung messen. Sie ist ein Mass
für die Feldstärke des Magnetfeldes.
namaste
