Elementare Ursache von Kräften auf Objekte

Steinzeit-Astronom schrieb:

Falls es nicht eh auffällt: Das ist ein Gegenargument gegen die rein relativistische Betrachtung, die magnetische Kräfte durch Bezugssystemwechsel als bloß elektrostatische enttarnen will.

 

Reinheit gibts hier nicht.
Es geht vielmehr darum das elektrische und magnetische Felder keine separaten Entities sind. Es sind elektromagnetische Kräfte.

Steinzeit-Astronom schrieb:

läuft es auf intrinsische magnetische Dipole hinaus, auf die quantenmechanische Spin-Eigenschaft oder sowas

 

intrinsische magnetische Dipole? oder doch elektrische Ladung die da spinnt (sorry spint )
Oder aus dem Bahndrehimpuls der Elektronen herrührendes magnetisches Moment?
Was ist mit den 2/3 und -1/3 Ladungen der Quarks?
Warum gilt eigentlich die Rechte-Hand-Regel bzw. die Rechtshändigkeit des Kreuzprodukts?
Woher weis der induzierte Strom in welche Richtung er muss wo doch die Rechtshändigkeit reine Konvention ist und die Frage nach einem Vektor der senkrecht auf zwei anderen steht zwei valide Lösungen hat?

Steinzeit-Astronom schrieb:

Man muss schon bereit sein richtig tief zu bohren, wenn es grundsätzlich um die "Elementare Ursache von Kräften auf Objekte" geht. Das macht doch die Sache erst interessant, jedenfalls für mich^^.

 

Sehr richtig.
Wer auf der Abstraktionsebene der Maxwell-Gleichungen stehen bleibt wird die elementaren Ursachen nicht ergründen können.

Steinzeit-Astronom schrieb:

Falls es nicht eh auffällt: Das ist ein Gegenargument gegen die rein relativistische Betrachtung, die magnetische Kräfte durch Bezugssystemwechsel als bloß elektrostatische enttarnen will.

Unsinn.
Kein konservatives Feld verrichtet Arbeit.

Wenn Du den Magneten loslässt, dann wird auch nichts hochgehoben.

Wenn ein Nagel vom Magneten angezogen wird, dann befindet er sich im "freien" Fall im em.Feld, was für Massen eine spürbare da nicht gravitative Beschleunigung darstellt.

Merilix schrieb : "Es geht vielmehr darum das elektrische und magnetische Felder keine separaten Entities sind. Es sind elektromagnetische Kräfte."

Sehr richtig, bei relativer Bewegung mit Geschwindigkeit v gehen elektrische und magnetische Felder ineinander über:
Die relativistischeTransformation bei der die Felder im System' ausgedrückt sind, das sich mit der Geschwindigkeit v bewegt, ist:
B'=γ(B + v x E/c²), γ=1/√(1-v²/c²)
E'=γ(E + v x B )

in nicht relativistischer Näherung v<<c gilt nun jedoch:
B'=(B + v x E/c²)
E'=(E + v x B )
Das heißt, dass auch im nicht relativistischen Fall, bei relativer Bewegung zueinander, sogar mit recht kleinen Geschwindigkeiten, elektrische und magnetische Felder , ineinander übergehen.
Die beiden Fälle sehen tatsächlich fast gleich aus. Der zweite Fall ist jedoch trotzdem nicht relativistisch. Das relativistische ist durch γ=1/√(1-v²/c²) gekennzeichnet bei dem der Ausdruck v²/c² sich gegenüber der 1 bemerkbar macht. Im nicht relativistischen Fall taucht v²/c² nicht auf.
In der Literatur wird fälschlicherweise oftmals auch die nicht relativistische Transformation bewegter elektromagnetischen Felder als relativistische Transformation bezeichnet.

 

Rainer Raisch schrieb:

Unsinn.
Kein konservatives Feld verrichtet Arbeit.

Ich rede von Kräften, die Arbeit verrichten. Wenn ich eine Probemasse von der Erdoberfläche anhebe wird Arbeit verrichtet, oder etwa nicht?
Wenn aber eine Probeladung von einer magnetischen Kraft abgelenkt wird, dann wird keine Arbeit verrichtet.

wikipedia :
Bei der Ablenkung eines Teilchens der Ladung 𝑞 im räumlich und zeitlich konstanten Magnetfeld wird im Gegensatz zur Ablenkung im elektrischen Feld keinerlei Arbeit verrichtet, die kinetische Energie und damit die Bahngeschwindigkeit bleiben also unverändert, denn

Wolfgang24-1 schrieb:

Das relativistische ist durch γ=1/√(1-v²/c²) gekennzeichnet bei dem der Ausdruck v²/c² sich gegenüber der 1 bemerkbar macht. Im nicht relativistischen Fall taucht v²/c² nicht auf.





 

Das relativistische ist nicht dadurch gekennzeichnet das am Ende de Gammafaktor γ in der Formel übrig bleiben muss.
Gerade eben habe ich die Herleitung gezeigt wie sich mit der relativistischen Herleitung genau die Differenz der Ladungsdichte ergibt aus der genau die selbe Kraft resultiert im Laborsystem mit B-Beld.

Wolfgang24-1 schrieb:

In der Literatur wird fälschlicherweise oftmals auch die nicht relativistische Transformation bewegter elektromagnetischen Felder als relativistische Transformation bezeichnet.





 

Es gäbe auch noch die Alternative das die Literatur das völlig richtig darstellt und nur an deinem Verständnis dafür hapert.

Nochmal den entscheidenden Schritt zusammengefasst:
λ ist die Ladungsdichte λ = λp = λe im Laborsystem; p steht für Proton, e für Elektron

λp' ≃ λ + λv²/2c²
λe' ≃ λ - λv²/2c²

Das ist 1. Ordnung der Taylor Expansion von λ/²(1-v²/c²) die für v<<c ausreichend ist.
In der Näherung 2. Ordnung käme noch ein Summand der Größenordnung v^4/c^4 dazu

Netto ist das
λ' = λp' - λe' = λv²/c²

Ich habe gezeigt wie auch das c² verschwindet wenn c²=1/(µ0 ε0) angewendet wird.

Deine vermeintlich nicht relativistische Näherung dürfte also sehr wohl relativistisch hergeleitet sein!

Verwechsle bitte nicht relativistische Herleitung mit relativistischen Geschwindigkeiten in der Größenordnung von c.
Dann müsste man nämlich tatsächlich den Lorentzfaktor γ bis zum Ende mitschleppen

Merilix schrieb:

Wolfgang24-1 schrieb:

Das relativistische ist durch γ=1/√(1-v²/c²) gekennzeichnet bei dem der Ausdruck v²/c² sich gegenüber der 1 bemerkbar macht. Im nicht relativistischen Fall taucht v²/c² nicht auf.
 

Das relativistische ist nicht dadurch gekennzeichnet das am Ende de Gammafaktor γ in der Formel übrig bleiben muss.
Gerade eben habe ich die Herleitung gezeigt wie sich mit der relativistischen Herleitung genau die Differenz der Ladungsdichte ergibt aus der genau die selbe Kraft resultiert im Laborsystem mit B-Beld.

Wolfgang24-1 schrieb:

In der Literatur wird fälschlicherweise oftmals auch die nicht relativistische Transformation bewegter elektromagnetischen Felder als relativistische Transformation bezeichnet.
 

Es gäbe auch noch die Alternative das die Literatur das völlig richtig darstellt und nur an deinem Verständnis dafür hapert.

Nochmal den entscheidenden Schritt zusammengefasst:
λ ist die Ladungsdichte λ = λp = λe im Laborsystem; p steht für Proton, e für Elektron

λp' ≃ λ + λv²/2c²
λe' ≃ λ - λv²/2c²

Das ist 1. Ordnung der Taylor Expansion von λ/²(1-v²/c²) die für v<<c ausreichend ist.
In der Näherung 2. Ordnung käme noch ein Summand der Größenordnung v^4/c^4 dazu

Netto ist das
λ' = λp' - λe' = λv²/c²

Ich habe gezeigt wie auch das c² verschwindet wenn c²=1/(µ0 ε0) angewendet wird.

Deine vermeintlich nicht relativistische Näherung dürfte also sehr wohl relativistisch hergeleitet sein!

Verwechsle bitte nicht relativistische Herleitung mit relativistischen Geschwindigkeiten in der Größenordnung von c.
Dann müsste man nämlich tatsächlich den Lorentzfaktor γ bis zum Ende mitschleppen

Die relativisische Herleitung hat zum Beispiel einen offensichtlichen wunden Punkt in der angeblich ebenfalls relativistisch modifizierten Ladungsdichte der Protonen im Leiter. Die Protonen bewegen sich nicht im geringsten. Deren Ladungsdichte λp' pro Leiterlänge ändert sich daher überhaupt nicht. 
Ein weiterer wunder Punkt besteht einfach darin, dass die magnetische Wirkung des sich bewegenden Feldes der Elektronen durch die angebliche relativistische Erklärung ja nicht aus der Welt geschafft wurde.
Es tut mir wirklich leid, aber die Erklärung, dass durch die Bewegung der Elektronen, sich die linearen Ladungsdichten verändern würden, ist nur irreführend. Es ist sogar so, dass die Ladung Lorentzinvariant ist. Das heißt die Ladung als solche verändert sich nicht durch eine Bewegung.
Auch wenn sich die Elektronen im Leiter bewegen, dann bewegt sich doch der Raum, das Metall des Leiters, nicht mit den Elektronen mit. Dieser Raum erfährt daher nicht die geringste relativistische Verkürzung. Weil sich auch die bewegte Ladung nicht ändert, entsteht das nach der relativistischen Erklärung vorhergesagte Feld überhaupt nicht. 
Die ganze Idee mit der entstehenden linearen Ladungsdichte im Stromleiter ist nur eine Schimäre, entstanden aus einer falschen Interpretation der Relativitätstheorie.
Es ist natürlich bemerkenswert, dass sich eine derart falsche Erklärung in verschiedene Skripten von Uni-Vorlesungen eingeschlichen hat.
Es bleibt aber dabei, die einzige korrekte Erklärung für die Anziehungskraft paralleler-, und die Abstoßungskraft antiparalleler Ströme besteht in B=vxE/c². Diese Vorlesungsskripten, zumindest den Teil mit dieser relativistischen Herleitung, kann man wohl den Hasen geben.

Wolfgang24-1 schrieb:

ist jedoch trotzdem nicht relativistisch. Das relativistische ist

Unsinn.

Wolfgang24-1 schrieb:

In der Literatur wird fälschlicherweise oftmals auch die nicht relativistische Transformation bewegter elektromagnetischen Felder als relativistische Transformation bezeichnet.

 

Das hat in diesem Fall gar nichts mit relativistisch im Sinne von Lorentzfaktor zu tun, wie Du zu meinen scheinst, sondern allein mit relativer Bewegung, wie Du es ja (auch) selber beschreibst.

Duden:
2. die Relativitätstheorie betreffend; ihr gemäß, auf ihr beruhend

Die "andere" Bedeutung von relativistisch steht gar nicht im Duden. Das ist eher Jargon und dabei bezieht sich das relativistisch auf den speziellen Fall oder das spezielle Teilchen.
"relativisches Teilchen", "im relativisischen Fall"....

Das Magnetfeld des einen Beobachters ist das elektrische Feld des anderen Beobachters. Der EM ist relativ(istisch)

Wolfgang24-1 schrieb:

B'=γ(B + v x E/c²),

Übrigens lautet dies korrekt
B' = γ(B - v x E/c²) = γ(B + E×v/c²)
Aber ich achte auch nicht immer auf das korrekte Vorzeichen in der Formel, sondern erst bei der Rechnung.

Wolfgang24-1 schrieb:

Die relativisische Herleitung hat zum Beispiel einen offensichtlichen wunden Punkt in der angeblich ebenfalls relativistisch modifizierten Ladungsdichte der Protonen im Leiter. Die Protonen bewegen sich nicht im geringsten. Deren Ladungsdichte λp' pro Leiterlänge ändert sich daher überhaupt nicht.


 

Viel offensichtlicher ist das du das Setup nicht verstanden hast:
Probeladung und Elektronen ruhen während sich die Leitung mit den Atomrümpfen (Protonen) bewegt.
Darum Lorentzkontraktion für die Ladungsdichte der Protonen und die Lorentzexpansion (Lorentzkontraktion invers) für die Elektronen.

Weil die Probeladung ruht erzeug sie auch kein B-Feld.
 

Merilix schrieb:

Wolfgang24-1 schrieb:

Die relativisische Herleitung hat zum Beispiel einen offensichtlichen wunden Punkt in der angeblich ebenfalls relativistisch modifizierten Ladungsdichte der Protonen im Leiter. Die Protonen bewegen sich nicht im geringsten. Deren Ladungsdichte λp' pro Leiterlänge ändert sich daher überhaupt nicht.



 

Viel offensichtlicher ist das du das Setup nicht verstanden hast:
Probeladung und Elektronen ruhen während sich die Leitung mit den Atomrümpfen (Protonen) bewegt.
Darum Lorentzkontraktion für die Ladungsdichte der Protonen und die Lorentzexpansion (Lorentzkontraktion invers) für die Elektronen.

Weil die Probeladung ruht erzeug sie auch kein B-Feld.
 

Was ist denn das für eine irrwitzige Versuchsanordnung mit sich bewegenden Leitern?  Nein die Leiter ruhen selbstverständlich und werden vom Strom durchflossen. 
Aber selbst wenn sich alles bewegen würde, kann man trotzdem die gesamte Anordnung im Ruhesystem des Labors betrachten, weil Ladung Lorentz invariant ist. In diesem Ruhesystem gibt es keine Lorentz-Kontraktion.
Diese relativistische Betrachtung ist einfach Unsinn und auch durch eine noch so absurde Versuchsanordnung nicht zu retten.

Wolfgang24-1 schrieb:

Was ist denn das für eine irrwitzige Versuchsanordnung mit sich bewegenden Leitern? Nein die Leiter ruhen selbstverständlich und werden vom Strom durchflossen.

Hast Du immer noch keinen Schimmer von SRT? Galilei hat das schon verstanden.

Wolfgang24-1 schrieb:

Was ist denn das für eine irrwitzige Versuchsanordnung mit sich bewegenden Leitern? 

 

Was soll daran irrwitzig sein das sich ein stromführender Draht um wenige mm/s bewegt?
Außerdenm gehts es um konsistente Physik die in ihrer Wirkung nicht vom Bezugssystem abhängig sein darf.

Wolfgang24-1 schrieb:

Nein die Leiter ruhen selbstverständlich und werden vom Strom durchflossen.

 

Ja nee is klar. Du lebst in einer Welt wo alles festgetackert ist und sich nix bewegt^^

kann man trotzdem die gesamte Anordnung im Ruhesystem des Labors betrachten, weil Ladung Lorentz invariant ist.

Kann man, muss man aber nicht. Ladung ist invariant aber das Netto E-Feld ist es wie gezeigt nicht.

Rainer Raisch schrieb:

Wolfgang24-1 schrieb:

Was ist denn das für eine irrwitzige Versuchsanordnung mit sich bewegenden Leitern? Nein die Leiter ruhen selbstverständlich und werden vom Strom durchflossen.

Hast Du immer noch keinen Schimmer von SRT? Galilei hat das schon verstanden.

Wir sollten jetzt ein für allemal klarstellen, warum die relativistische Erklärung der Kraftwirkung eines Stroms auf eine parallel dazu bewegte Ladung nicht funktioniert.
Wenn wir die Situation im Laborsystem betrachten, dann bewegen sich dort nur Ladungen und keine Räume. Es gibt daher nirgends eine Lorentz-Kontraktion.
Betrachten wir jedoch die Situation im System der parallel bewegten Ladung, dann haben wir eine Lorentz-Kontraktion des Raumes, die jedoch sowohl positive als auch sich bewegende negative Ladungsträger gleichermaßen betrifft. Es gibt somit auch im bewegten System überhaupt keinen Grund für eine Ladungstrennung.

Ausschlag gebendes Kriterium ist die Tatsache, dass sich der Raum nicht mit den Ladungen mitbewegt. Wir können die Situation zwar aus einem sich bewegenden Raum heraus betrachten, die entsprechende Lorenz-Kontraktion betrifft dann jedoch positive und negative Ladungsdichten gleichermaßen, ungeachtet der relativen Bewegung dieser Ladungsdichten.  

Die Gleichung B=-vxE/c² erklärt weshalb aus dem sich mitbewegenden elektrischen Feld E der Elektronen, die den Strom tragen, ein Magnetfeld entsteht. Dieses wirkt dann auf die sich parallel zum Strom bewegende negative Ladung und sorgt für die anziehende Kraft.
Diese unzweifelhaft bewiesene Gleichung wird nun auch nicht durch die seltsame relativistische Erklärung außer Kraft gesetzt. Selbst wenn die relativistische Erklärung zutreffend wäre, würde das nur zu einem Widerspruch in der Theorie führen.

Du kannst noch so sehr von deinen Quellen überzeugt sein, das ändert nichts am Faktum, dass sie falsch liegen. Auch die sehr sympathische Tutorin Angela Collier, die diese relativistische Erklärung wortreich und leidenschaftlich formuliert, liegt damit leider falsch.

Die Tatsache, dass du von deinen Quellen überzeugt bist, kann ich dir nicht einmal übel nehmen. Wenn du aber deine Quellen zum Heiligtum erklären würdest, das müsste man dir dann schon übelnehmen.

 

Wolfgang24-1 schrieb:

Die Tatsache, dass du von deinen Quellen überzeugt bist, kann ich dir nicht einmal übel nehmen. Wenn du aber deine Quellen zum Heiligtum erklären würdest, das müsste man dir dann schon übelnehmen.



 

Die eigentliche Quelle ist wie schon öfters erwähnt und zitiert Albert Einstein. Sicher kein Heiliger aber jemand der offensichtlich Ahnung von Elektrodynamik und Physik im allgemeinen hatte.

Hier ab 33:45 widmet sich auch Josef Gassner dem Thema stellt die Lösung allerdings erstmal als Hausaufgabe

Merilix schrieb:

Wolfgang24-1 schrieb:

Die Tatsache, dass du von deinen Quellen überzeugt bist, kann ich dir nicht einmal übel nehmen. Wenn du aber deine Quellen zum Heiligtum erklären würdest, das müsste man dir dann schon übelnehmen.
 

Die eigentliche Quelle ist wie schon öfters erwähnt und zitiert Albert Einstein. Sicher kein Heiliger aber jemand der offensichtlich Ahnung von Elektrodynamik und Physik im allgemeinen hatte.

Ahnung von etwas zu haben und Albert Einstein zu zitieren, schützt jedoch nicht vor Irrtum

Wolfgang24-1 schrieb:

Merilix schrieb:

Wolfgang24-1 schrieb:

Die Tatsache, dass du von deinen Quellen überzeugt bist, kann ich dir nicht einmal übel nehmen. Wenn du aber deine Quellen zum Heiligtum erklären würdest, das müsste man dir dann schon übelnehmen.

 

Die eigentliche Quelle ist wie schon öfters erwähnt und zitiert Albert Einstein. Sicher kein Heiliger aber jemand der offensichtlich Ahnung von Elektrodynamik und Physik im allgemeinen hatte.

Ahnung von etwas zu haben und Albert Einstein zu zitieren, schützt jedoch nicht vor Irrtum
 

Vieleicht ging auch einfach nur deine Ausbildung in dem Punkt nicht weit genug?
siehe mein letzten Post, Videolink ergänzt

Rainer Raisch schrieb:

Wolfgang24-1 schrieb:

Was ist denn das für eine irrwitzige Versuchsanordnung mit sich bewegenden Leitern? Nein die Leiter ruhen selbstverständlich und werden vom Strom durchflossen.

Hast Du immer noch keinen Schimmer von SRT? Galilei hat das schon verstanden.

Galileo, und damit Einstein, haben ja behauptet, dass es keine Möglichkeit gibt zu erkennen ob Bewegung vorliegt oder nicht (Galileos Schiff mit dem tropfenden Eimer)
Diese Möglichkeit gibt es aber.

 Kurt


 

Kurt schrieb:

Galileo, und damit Einstein, haben ja behauptet, dass es keine Möglichkeit gibt zu erkennen ob Bewegung vorliegt oder nicht (Galileos Schiff mit dem tropfenden Eimer)
Diese Möglichkeit gibt es aber.

 Kurt



 

Bitte nicht hier.  Obwohl der Schlüssel dafür das das NICHT geht gerade in der Elektrodynamik liegen dürfte führt das hier zu weit vom Thema weg.

Merilix schrieb:

Wolfgang24-1 schrieb:

Merilix schrieb:

Wolfgang24-1 schrieb:

Die Tatsache, dass du von deinen Quellen überzeugt bist, kann ich dir nicht einmal übel nehmen. Wenn du aber deine Quellen zum Heiligtum erklären würdest, das müsste man dir dann schon übelnehmen.
 

Die eigentliche Quelle ist wie schon öfters erwähnt und zitiert Albert Einstein. Sicher kein Heiliger aber jemand der offensichtlich Ahnung von Elektrodynamik und Physik im allgemeinen hatte.

Ahnung von etwas zu haben und Albert Einstein zu zitieren, schützt jedoch nicht vor Irrtum
 

Vieleicht ging auch einfach nur deine Ausbildung in dem Punkt nicht weit genug?
siehe mein letzten Post, Videolink ergänzt

Auch Josef Gassner, ist nicht gegen Irrtümer gefeit. Er behauptet, dass im System, das sich mit der betrachteten Ladung mitbegt, diese Ladung natürlich ruht und deshalb vom Magnetfeld nicht beeinflusst wird. Dabei übersieht er jedoch, dass das Magnetfeld bezüglich des Leiters ruht, und sich daher  im System der sich bewegenden Ladung ebenfalls bewegt. Bei v x B ist es nun egal, ob sich die Ladung oder das Feld bewegt. Er hat auch gezeigt dass das Magnetfeld im bewegten System seine Orientierung umgekehrt hat. Aber der Wechsel von der bewegten Ladung zum bewegten Magnetfeld kehrt auch die Richtung der Relativgeschwindigkeit um, so dass im bewegten System die selbe Kraft herauskommt wie im nicht bewegten System.
Da nun auch klar ist, dass im bewegten System die selbe Kraft vorhanden ist, wie im nicht bewegten System, wird bereits der Versuch unterbunden auf eine relativistische Änderung der Ladungsdichte zu verweisen, die nur eine Ladungssorte erfassen würde.
Grundsätzlich ist die Raumbewegung nicht an eine bestimmte Ladungsbewegung gebunden. Eine relativistische Raumkontraktion erfasst daher immer beide Ladungssorten gleichermaßen und hat deshalb kein elektrisches Feld zur Folge. 

Herr Gassner ist mit viel mitreißendem Enthusiasmus bei seiner Sache. Ich finde das sehr sympathisch und mich beindruckt auch sein didaktisches Geschick. Nur leider schützt ihn das auch nicht vor Irrtümern, die er dann genauso intensiv weitergibt wie die sonstige wertvolle Information.
Gerade in seinem Lieblingsthema Kosmologie, vertritt er ebenfalls einige Irrtümer, die er Dank seiner Art ebenfalls überzeugend weitergibt.

Wolfgang24-1 schrieb:

.... Dieses wirkt dann auf die sich parallel zum Strom bewegende negative Ladung und sorgt für die anziehende Kraft. ...
 

Seltsam das Schiffe auch nicht zu nahe parallel fahren dürfen. Die grundlage ist Mechanisch und ganz einfach zu verstehen.

Merilix schrieb:

Kurt schrieb:

Galileo, und damit Einstein, haben ja behauptet, dass es keine Möglichkeit gibt zu erkennen ob Bewegung vorliegt oder nicht (Galileos Schiff mit dem tropfenden Eimer)
Diese Möglichkeit gibt es aber.

 Kurt




 

Bitte nicht hier.  Obwohl der Schlüssel dafür das das NICHT geht gerade in der Elektrodynamik liegen dürfte führt das hier zu weit vom Thema weg.

Da das mit dem erkennen geht liegt der Schluss nahe, dass die ED nicht stimmt, auf falschen Annahmen aufgebaut ist.

 Kurt