Entsteht Strom zwischen Draht und Magnet?
Entsteht Strom zwischen einem Magnet und Draht und wenn ja wie oder ist das alles Fake?
(Erklärung bitte)
8 Antworten
Einfach Einstein klappt nicht. Es muss eine magnetfeldänderung geben die der elektrische Leiter erfährt. Dann wird eine Spannung induziert nachdem Induktionsgesetz:
Und=-n*dphi/dt
Das Induktionsgesetz selber ist eine Spezialform der Maxwell Gleichung auf diese gleiche möchte ich jetzt gerade nicht näher drauf eingehen, da ich denke dass es zu viel werden würde aber im Grunde sagt es nicht anderes aus als dass die Ursache eines magnetischen Feldes die negative Ableitung der Rotation des elektrischen Feldes ist.
Bedeutet, wenn ein elektrisches Feld rotiert führt dies zu einer Rotation des magnetischen Feldes.
Wenn du noch nicht ganz drin in der Materie bist, wird dir das vermutlich etwas spanisch vorkommen. Das ist aber nicht schlimm, wir bauen das mal langsam auf es hört sich komplizierter an als es ist.
Geh mal davon aus, dass dir der Aufbau von Atomen bekannt ist. Wir haben ja im Atomkern elektrisch positiv geladene Protonen und elektrisch neutrale Neutronen. Auf der "Hülle" befinden sich ja unsere negativ geladenen Elektronen.
Zunächst ist die Ursache eines elektrischen Feldes generell die Anwesenheit von Ladungsträgern. Bedeutet, wir haben entweder eine positiv geladene Ladung oder eine negativ geladene Ladung und in den meisten Fällen handelt es sich um eine negativ geladene Ladung vor allem beim elektrischen Strom.
Die Tatsache also, dass dieses elektrisch geladene Teilchen existiert sorgt nun dafür, dass von diesem Teilchen ein elektrisches Feld ausgeht welches sich radial vom Ursprung also vom Teilchen in alle Richtungen ausbreitet.
Für ein Magnetfeld selber gibt es zunächst erstmal keinen richtigen Ursprung. Bzw es gibt kein Punkt im Universum aus dem von selbst ein Magnetfeld entstehen oder enden könnte. Das ist einer der grundlegendsten Aussagen die Maxwell in seinen Gleichungen macht.
Erst wenn ein elektrisches Feld damit beginnt zu rotieren haben wir auch ein Magnetfeld. Kurz zu den Unterschieden: ein elektrisches Feld hat ein Ursprung aber kein Ende. magnetisches Feld hingegen hat ein anfang und ein Ende. Man spricht von Nord und Südpol.
Mit anderen Worten: ein Magnetfeld hat IMMER aber auch wirklich IMMER mit bewegten Ladungen zu tun. Das heißt überall dort wo sich Ladungen bewegen haben wir auch ein rotierendes elektrisches Feld welches für ein Magnetfeld sorgt.
Lass uns das ganze mal bildlich machen. Wir nehmen einen einfachen elektrischen Leiter. Durch diesen elektrischen Leiter lassen wir jetzt einen elektrischen Strom fließen. Das bedeutet durch diesen elektrischen Leiter fließen jetzt negativ geladene Ladungsträger auch Elektronen genannt.
Aufgrund dessen, dass bewegte Ladungen für ein Magnetfeld Sorgen folgt nun der Satz, der besagt, dass jeder elektrische Leiter der von einem Strom durchflossen wird ein Magnetfeld aufbaut immer.
Bestimmt hast du auch schon mal etwas von der rechten Hand Regel gehört. Wenn dein Daumen deiner rechten Hand in Richtung des Stromflusses zeigt, dann zeigen deine Finger in die Richtung Indie die Magnetfeldlinien zeigen.
Jetzt machen wir gedanklich den elektrischen Leiter immer dünner. Und damit meine ich wirklich ganz dünn. So dünn, das wäre eigentlich kein elektrischen Leiter mehr haben sondern nur die Elektronen sehen die diesen Weg entlang fließen. Natürlich geht das nicht, aber das ist ja nur ein Gedankenexperiment.
Nun wird uns auffallen, das obwohl wir nur die elektrischen Ladungen selbst haben ein Magnetfeld entsteht das heißt da rotiert ein elektrisches Feld aber wie rotiert das? Der Elektronen fließen doch nur von A nach B. Wo kommt also das rotierende Feld her?
Nun. Wenn wir uns die Elektronen mal genauer ansehen, dann wird uns auffallen, dass die Elektronen selbst rotieren. Sie drehen sich in ihrer eigenen Achse. Diese Rotation nennt man spin und exakt die ist es die für das magnetische Feld sorgt.
Normalerweise wenn Ladungen ausgeglichen sind also es genauso viele positive Ladungen z.b. gibt wie negative, sodass nach außen kein elektrisches Feld oder magnetisches Feld wirken kann, dann sind diese Felder gegeneinander gerichtet und löschen sich gegenseitig aus so dass von außen kein Feld spürbar ist.
Sobald aber alle Ladungsträger in dieselbe Richtung fließen wirken die Felder in die gleiche Richtung und es entsteht nach außen ein magnetisches Feld.
So sorgen rotierende elektrische Felder für magnetische Felder und umgekehrt.
Wenn man den Draht im magnetfeld bewegen würde. Dann entsteht strom. So funktioniert so ziemlich jeder generator.
Ne Drahtspule zwischen 2 magneten geklebt und nichts bewegt sich. Da passiert dann auch nichts. Die energie muss ja schließlich irgendwoher kommen.
Grundsatz der Physik: Eine Energieform kann in eine andere Energieform gewandelt werden.
das heißt..man musste die spule oder magnete da bewegen (eine energieform) damit Elektrischer Strom fliessen kann (auch eine Energieform)..und somit Licht entstehen kann (auch eine Energieform)
einfachso aus nix..wird auch nix..es gibt KEINE freie Energie oder sonst wie.
Fazit: Fake
Das Ding ist fake. Würde das funktionieren bräuchten wir keine Kraftwerke und Windräder.
Nein, es braucht auch noch Bewegung.