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THEMA: Relativismus: Betrachtung einer bewegten Ladung neben einem strmdrchflss. Leiter

Relativismus: Betrachtung einer bewegten Ladung neben einem strmdrchflss. Leiter 26 01. 2020 13:08 #64427

Vielen Dank im Voraus für Beantwortung dieser Frage:
In Video 13 dieser Reihe wird zum Schluss des Videos eine Hausaufgabe aus dem Video zum Elektromagnetismus erneut aufgegriffen und beantwortet. Dabei ging es um die Betrachtung eines stromdurchflossenen Leiters und einer außerhalb des Leiters platzierten bewegten Ladung. Dazu wurde von Herrn Gaßner ein Schaubild an die Tafel gezeichnet. Auf der linken Seite des Schaubilds wurde eine Bewegung der Ladung zum Leiter aus der Perspektive des ruhenden Leiters und der restlichen ruhenden Welt anhand der Lorentzkraft (siehe Elektromagnetismus) erklärt. Im Gegensatz dazu wurde auf der rechten Seite des Schaubilds diese Situation aus der Perspektive der bewegten Ladung (Bewegung parallel zur Stromflussrichtung) gezeigt. Bei dieser Anschauung konnte das Phänomen dieser Bewegung "erstmal" nicht mit deiser Lorentzkraft erklärt werden. Nun zu meiner Frage:
Da die Lorentzkraft aus der Tatsache, dass sich die bewegte Ladung mit einer Geschwindigkeit V "durch das Magnetfeld" bewegt und dieses Magnetfeld B in eine bestimmte Richtung "wirkt", erklärt wird, kommt man bei der linken Seite des Schaubilds zum logischen Schluss, dass eine Lorentzkraft für die Bewegung der Ladung zum Leiter hin verantwortlich ist. Mir stellt sich nun die Frage, warum auf der rechten Seite des Schaubilds die Bewegung V wegfällt (weil sich angeblich die Ladung aus der eigenen Sicht nicht bewegt) und somit die Kraft keine Lorentzkraft sein kann, da sich die bewegte Ladung ja schon mit einer Geschwindigkeit V "durch das Magnetfeld" bewegt, nur es diesmal sozusagen so aussieht als würde sich das Magnetfeld durch die Ladung bewegen.
Nocheinmal vielen Dank für die Beantwortung im Voraus.

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Relativismus: Betrachtung einer bewegten Ladung neben einem strmdrchflss. Leiter 26 01. 2020 13:35 #64428

Links ruhendes Bezugssystem: Elektronen bewegen sich.

Rechts bewegtes Bezugssystem mit genau der Geschwindigkeit der Elektronen Bewegung. Daher ruhen in diesem Bezugssystem die Elektronen und der Leiter und damit die positiv geladenen Atomrümpfe bewegen sich.

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Relativismus: Betrachtung einer bewegten Ladung neben einem strmdrchflss. Leiter 26 01. 2020 13:57 #64429

Das ist ja das was ich meine! Da sich der Leiter und die positiven Ladungen rechts bewegen, gibt es ja trotzdem diese Geschwindigkeit V, von der ausgegangen wird,dass es sie rechts nicht mehr gibt.
Vielen Dank für ihre Antwort.

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Relativismus: Betrachtung einer bewegten Ladung neben einem strmdrchflss. Leiter 26 01. 2020 18:49 #64441

Simon Schneider schrieb: Das ist ja das was ich meine! Da sich der Leiter und die positiven Ladungen rechts bewegen, gibt es ja trotzdem diese Geschwindigkeit V, von der ausgegangen wird,dass es sie rechts nicht mehr gibt.
Vielen Dank für ihre Antwort.


Im linken Bezugssystem bewegen sich die Elektronen mit Geschwindigkeit v nach oben.
Im rechten Bezugssystem bewegen sich die Atomrümpfe mit Geschwindigkeit v nach unten.

Mir ist nur im Moment noch nicht klar, was das Problem ist.

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Relativismus: Betrachtung einer bewegten Ladung neben einem strmdrchflss. Leiter 26 01. 2020 19:37 #64446

Simon Schneider schrieb: Mir stellt sich nun die Frage, warum auf der rechten Seite des Schaubilds die Bewegung V wegfällt (weil sich angeblich die Ladung aus der eigenen Sicht nicht bewegt) und somit die Kraft keine Lorentzkraft sein kann, da sich die bewegte Ladung ja schon mit einer Geschwindigkeit V "durch das Magnetfeld" bewegt, nur es diesmal sozusagen so aussieht als würde sich das Magnetfeld durch die Ladung bewegen.
Nocheinmal vielen Dank für die Beantwortung im Voraus.

Die Ladung bewegt sich aus subjektiver Sicht nicht durch ein Magnetfeld sondern sie steht still, daher spürt sie auch keine Magnetkraft.

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Relativismus: Betrachtung einer bewegten Ladung neben einem strmdrchflss. Leiter 26 01. 2020 19:42 #64448

Aber wieso gibt es keine Geschwindigkeit V durch das Magnetfeld, wenn sich das Magnetfeld durch die ruhende Ladung sondern nur wenn sich die Ladung durch das Magnetfeld bewegt. Das ist doch das Gleiche!?

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Relativismus: Betrachtung einer bewegten Ladung neben einem strmdrchflss. Leiter 26 01. 2020 22:11 #64463

Simon Schneider schrieb: Aber wieso gibt es keine Geschwindigkeit V durch das Magnetfeld, wenn sich das Magnetfeld durch die ruhende Ladung sondern nur wenn sich die Ladung durch das Magnetfeld bewegt. Das ist doch das Gleiche!?

Wenn Du Dir die linke Seite ansiehst, dann siehst Du, dass das Magnetfeld durch bewegte Ladungen erzeugt wird und sich selber nicht bewegt.
Auf der rechten Seite bewegen sich nun die Protonen entgegengesetzt und das dadurch erzeugte Magnetfeld ruht daher ebenso. Für eine Wirkung müßte sich die fragliche Ladung aber ebenfalls bewegen, wie auf der linken Seite eben.

Das Magnetfeld hat zwar Wirkung auf einen Mangenten aber eben nicht auf einfache unbewegte Ladungen.
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