Bewegen sich die Elektronen bei der Lorentzkraft durch die Spannung, welche durch das B-Feld erzeugt wird?

2 Antworten

Es gibt im Grunde nur 2 Dinge, die eine Kraft auf ein Elektron ausüben können. Gravition und elektrische Felder. Die Gravition ist in der Regel aber so schwach, dass sie für das Elektron keine Rolle spielt.

Bleiben also nur noch elektr. Felder, die die Elektronen bewegen können. So ein elektr. Feld kann zum Beispiel durch ein sich änderndes Magnetfeld induziert werden.

Und was ist bei der Lorentzkraft? Wenn ein Leiter in ein B-Feld gebracht wird, entsteht dann eine Spannung oder macht es das Magnetische Feld an sich?

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@SOLOEYE

Das kann man auf unterschiedliche Weise erklären. Je nachdem, welches Bezugssystem man wählt.

Im Bezugssystem des Leiters, steht der Leiter still und die Magnete, die das B Feld erzeugen, bewegen sich. Diese bewegten Magnete induzieren ein el. Feld, das dann die Elektronen im Leiter bewegt und daduch eine Spannung im Leiter hervorruft.

Im Bezugssystem der Magnete sieht es ein wenig anders aus. Die Magnete stehen still und der Leiter bewegt sich. Da sich die Magnete nicht bewegen, gibt es kein el. Feld. Duch die Bewegung des Leiters entsteht aber eine Lorentzkraft, die dann die Elektronen im Leiter bewegt und dadurch wieder eine Spannung induziert.

Elektromagnetische Wechselwirkungen können in unterschiedlichen Bezugsystemen unterschiedlich aussehen. Das liegt daran, dass Elektromagnetismus im Grunde ein relativistisches Phänomen ist. Eigentlich sind elektrische und magnetische Felder ein und das selbe Feld nur halt durch relativistische Effekte (Lorentz Transformation) in ihrer Wirkung verzerrt.

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@SOLOEYE

Das ist ein bisschen "gemein". Vor über über 120 Jahren, als man den Begriff Magnetfeld geprägt hat und die heute üblichen Formeln mit Magnetfeld und elektrischem Feld, ist man noch davon ausgegangen, dass es zwei unterschiedliche Dinge sind. Nach Einsteins Entdeckung hat man dann gemerkt, dass es eigentlich nur die elektrische Kraft gibt und Magnetismus eigentlich eine Auswirkung Einsteins Relativitätstheorie auf elektrische Felder ist. Man rechnet aber in der Regel trotzdem so, als wenn es was eigenes wäre.

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Nein. Ein B-Feld an sich erzeugt keine elektrische Spannung. Im B-Feld bewegte Ladungen können durch die Lorentzkraft getrennt werden und so eine Spannung erzeugen.

Also, wenn ich einen Leiter in einem B-Feld (Magnetisches Feld) schiebe ,erfahren die Elektronen eine Kraft. Die Lorentzkraft. Die Lorentzkraft "schiebt" die Elektronen bis ans andere Ende des Kabels. Aber wo ist die Spannung? Denn es ist ja die Lorentzkraft, welche die Elektronen ans andere Ende stößt.

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@SOLOEYE

Im Prinzip ja, nur es werden nicht alle beweglichen Elektronen verschoben: "sehr schnell" baut sich durch die Verschiebung ein elektrisches Feld auf, dessen Kraft auf die Elektronen innerhalb des Leiters die Lorentzkraft kompensiert. Das ist ähnlich wie beim Hall-Effekt.

Von außen kann man eine Spannung zwischen den Enden des Leiters messen.

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@Wechselfreund

Also, die Lorentzkraft stößt die Elektronen ans andere ende des Kabels. Somit hat man 2Pole. Ein Minus Pol und ein Plus Pol. Und zwischen den Polen ist die Spannung . Ich verstehe nicht wo jetzt das Elektrische Feld sein soll.

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@Wechselfreund

Die Formel kenne ich. Aber wo ist das E-Feld? Bzw was spielt sie für eine Rolle?

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@SOLOEYE

Zwischen den getrennten Ladungen an den Enden des Leiters.

Analogie zum Kondensatorfeld

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@Wechselfreund

Aber zwischen den getrennten Ladungen aka Polen ist doch die Spannung U

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@Wechselfreund

Hä du sagst doch das das Efeld zwischen beiden Ladungeb ist und nicht, dass die Spannung dazwischen ist.

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@Wechselfreund

Sind zwischen den Ladungen ein E-feld UND eine Spannung?

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@SOLOEYE

Die Feldstärke ist die Steigung bezühlich der Spannung, E = U/d, wenn man ein homogenes Feld voraussetzt. Demnach muss da beides sein...

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@SOLOEYE

Demnach muss da beides sein...

Wie würdest du das interpretieren...

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@Wechselfreund

Ja, muss es :). Aber was ist, wenn das Feld nicht homogen ist? Muss, dann immernoch beides vorhanden sein? Und von welcher Feldart reden wir? E-Feld? B-Feld?

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@Wechselfreund

Ok. Mir hat jemand gesagt, dass ein Elektrisches Feld (E-Feld) das genau gleiche ist, wie ein Magnetisches Feld (B-Feld). Stimmt das?

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