Welchen abstand haben die Magnetfeldlinien der Erde, zueinander?

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4 Antworten

Hallo PlueschTiger,

ich versuche mal eine Erklärung der Verständnisschwierigkeiten.

Zunächst einmal: Die Antwort von dompfeifer auf die Frage selber ist eigentlich ganz richtig.

Feldlinien sind etwas, das wir uns einzeichnen, um die Richtung und die Stärke der an einem Ort wirkenden Kräfte zu veranschaulichen. Die Richtung der eingezeichneten Feldlinien stellt die Richtung der Kraft dar, die Dichte der eingezeichneten Feldlinien drückt die Stärke der Kraft an diesem Ort dar. - Oder besser gesagt: die Veränderung der Stärke: Man zeichnet die Feldlinien dort enger zusammen, wo die Stärke des Feldes zunimmt.

Einen absoluten Zusammenhang - eine eingezeichnete Feldlinie entspricht soundsoviel Tesla - gibt es nicht.

In der Realität existieren diese Linien nicht. In der Realität gibt es nur die Kraft selbst, die eben für jeden einzelnen Raumpunkt eine Richtung und einen Wert hat.

So, jetzt die Sache mit dem Kommentar von Dir:

Wenn es wie sie sagen keine Feldlinien gibt, wie können diese sich dann auf der Sonne oder anderen Himmelskörpern Kreuzen und dort einen Kurzschluss verursachen?

Die Formulierung ist tatsächlich etwas ungenau.

Auf der Sonne haben wir ein Plasma, also ein elektrisch geladenes Gas, dessen Teilchen sich bei ihrer Bewegung am Magnetfeld der Sonne ausrichten.

Man liest hier oft "Die Teilchen folgen den Magnetfeldlinien." Gemeint ist damit eben nicht das Vorhandensein ganz konkreter Linien wie zum Beispiel in einem Zen-Garten, in den man mit einem Rechen die berühmten Furchenmuster gegraben hat.

Gemeint ist damit, dass jedes Teilchen an jedem Ort eine magnetische Kraft und eine Richtung dieser Kraft spürt - und die bestimmt seine Bewegung.

Man könnte den Satz auch so sagen: Wenn wir an jedem Punkt der Sonnenoberfläche die Richtung des dortigen Magnetfeldes einzeichnen, dann sehen wir, dass sich Protuberanzen und andere Teilchenströme entlang dieser Richtung bewegen.

So weit klar?

Was passiert jetzt, wenn sich Feldlinien "Kreuzen"?

Die Sonne ist ein dynamisches System, was ihr Magnetfeld angeht. Das liegt einfach daran, dass sie eben aus Plasma besteht. Das macht das eben Gesagte in der Praxis leider etwas kompliziert.

Weil sie aus Gas ist, rotieren nicht alle Teile der Sonnenoberfläche gleich schnell. Bei der Erde wird die gesamte feste Erdoberfläche zur selben Winkelgeschwindigkeit gezwungen. Bei der Sonne bewegen sich Teilchen in höheren Breitengraden anders als in Äquatornähe.

Zudem beeinflusst auch das, was sich da bewegt - das Plasma selbst - das Magnetfeld, weil die Teilchen eben elektrisch geladen sind. Und bewegte Ladungen erzeugen ihrerseits wieder Magnetfelder. An einem bestimmten Punkt der Sonnenoberfläche beeinflussen sich also die lokale Flussdichte, die Richtung des Flusses und die fließenden Teilchen ständig gegenseitig. Richtig Bäh zu rechnen....

Die Flussdichte der Teilchen schwankt deshalb, die Teilchenströme auf der Sonnenoberfläche verdrillen sich regelrecht, was auch zu ineinander verdrillten Magnetfeldern führt. Irgendwann ist das Ganze so verdrillt, dass es energetisch gänstiger wäre, wenn das Ganze sich umordnet. Die verschiedenen Flussrichtungen folgenden Teilchen sind einander so nahe gekommen, dass recht kleine Umordnung ermöglicht, dass das Ganze weniger durcheinander fließt.

Genau das ist der Moment, an dem sich die Magnetfelder wirklich schlagartig umstrukturieren und lokal dadurch Energie frei wird.

Veransschaulichen wir es uns einmal mit den Magnetfeldlinien. Als Modell der Flussdichten zeichnet man die Fließrichtungen zu einem bestimmten Zeitpunkt als Feldlinien ein. Die absolute Dichte der Linien ist egal, dichtere Linien zeigen aber höhere Teilchenströme und Feldstärken.

Wenn wir das Bild jetzt an die eben geschilderten Vorgänge immer anpassen, dann werden die Feldlinien dichter und verdrillt - bis sie sich dann schlagartig neuordnen. Danach ist ein völlig anderes Muster an Magnetfeldlinien entstanden.

Auch bei den Vorgängen auf der Sonne dienen die Feldlinien also nur der Veranschaulichung der Vorgänge. Die Dichte ist beim Einzeichnen frei wählbar, danach ist man aber festgelegt, wenn die Bilder der einzelnen Phasen vergleichbar sein sollen.

Ungefähr klar?

Grüße

Ungefähr klar?

?? das trifft es am ehesten. Ich erahne eher was gemeint ist.

Auch wenn die Sonne mich bei der frage eigentlich nicht weiter interessier sondern die Erde selbst, mal 3 Gedanken dazu.

1. Das mit dem Gesagten, nicht vorhandenen Realen Feldlinien kann ich dann so interpretieren wie eine Geologische karte, wo unterschiedliche Farben Berge und Täler zeigen und beim Magnetfeld, deren stärke.

2. Kann es sein, das auf der Sonne diese Scheinbaren Feldlinien nur so scharf umrissen sind, weil sie durch die Magnetischen Einflüsse des Plasmas oder der Teilchen in Verbindung mit dem Magnetfeld der sonne in diese gut sichtbare Form gezwungen werden. Welche man bei einem Plasma Auswurf sieht.

3. Diese durch Teilchen verursachten Magnetfelder, kann ich mir das auch als ein, ich sage mal, in sich geschlossenes Gebiet sehen. Welches an unzähligen stellen der Sonne entsteht oder ist es eine Mischung daraus und einem eher Strukturierten Einfluss. Ein besserer begriff ist mir nicht eingefallen. So lange dieses System der Einflüsse stabil ist passiert nichts, aber so bald der Einfluss der Teilchen Magnetfelder zu groß wird oder sie gestört werden kommt es zu einem durcheinander und die Magnetfelder kollidieren. 

Worum es mir, im Gedanken, bei der Frage eigentlich ging ist die Erde und den Faktor Induktion. Die Stromnetze werden durch die Schwingungen des Magnetfeldes, so weit ich das verstanden habe indirekt mit Energie, durch Induktion gefüttert. Wenn ich das nun im Miniatur Maßstab machen wollte, würde der versuch ja faktisch nutzlos sein, wenn das Magnetfeld so fließend ist, das selbst bei stärkerer Bewegungen des Magnetfelds, durch Beschuss des Sonnenwindes unterschiedlicher stärke, oder anderen Einflüssen, kaum ein Induktionseffekt entsteht.

Hätte man hingegen in gewisser weise messbare Entfernungen zu ihnen bräuchte man gedanklich das Experiment nur auf die Entfernung zu 2 der Linien erweitern.

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@PlueschTiger

?? Das Erdmagnetfeld ist eigentlich sehr statisch - jedenfalls über normale Zeiträume betrachtet.

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@uteausmuenchen

Ja, doch so weit ich gesehen habe, wird durch die geladenen Teilchen das Magnetfeld in seiner form beeinflusst, wahrscheinlich ähnlich wie auf der Sonne nur halt durch andere Effekte und nicht so Komplex. Dadurch passiert es, das Satelliten die eigentlich innerhalb des Geschützen Magnetfeldbereiches sind, durch die Verformung des Magnetfeldes (eindellen) in die ungeschützten Bereiche geraten. Und diese Verformung bringt das Magnetfeld ins schwingen.

Der Effekt soll dann am stärksten sein wenn die Aktivitäten der Sonne am stärksten sind oder halt ein Auswurf (Sonnensturm) genau auf die Erde trifft. In Animationen zeigt man dann auch das das Magnetfeld in dem Fall auf der abgewandten Seite in die Länge gezogen wird, was aber nach deinen aussagen wohl eher nicht hinhauen dürfte.

Doch wie stark ist der Effekt auf dem Boden Niveau und wie kann man das Messen?

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Die Magnetfeldlinien sind modellhafte Hilfskonstruktionen zur Veranschaulichung homogener Felder, so ähnlich wie die Höhenlinien auf einer geografischen Karte. Die Dichte solcher Linien bzw. deren Abstand liegt in der praktikablen Beliebigkeit des Zeichners.

Gegenfrage: Welchen Abstand haben die Sichtachsen in der Städte-Architektur?

Aber wenn ich im Fernsehen, Ausbrüche von Sonnen Plasma sehe, dann folgen Teile davon den Magnetfeld und Zeigen so indirekt Feldlinien. Ähnlich dem Eisenspan Experiment.

Zudem wenn das Magnetfeld so Homogen ist wie sie sagen, wie können sich dann Tiere daran orientieren? Das ergäbe doch dann nur einen Nebel.

Gestern wurde auch in einer Doku gesagt das es auf der Sonne zu einen Magnetischen Kurzschluss und zu einer Eruption kommt wenn sich Zwei Feldlinien kreuzen. Daher gehe ich Persönlich davon aus das es so etwas ähnliches wie Feldlinien gibt, wenn auch nicht so Scharf umrissen wie dargestellt. Nur welchen abstand zu einander haben sie auf der Erde?

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@PlueschTiger

Auch die Eisenspäne kannst Du so klein fertigen und so eng platzieren, wie Du willst. Dementsprechend gestalten sich die Abstände der Feldlinien, das ist reine Willkür.

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@dompfeifer

Wenn es wie sie sagen keine Feldlinien gibt, wie können diese sich dann auf der Sonne oder anderen Himmelskörpern Kreuzen und dort einen Kurzschluss verursachen?

Das ist doch verständlicherweise schwer zu verstehen. da es sich wiederspricht.

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Null

sie werden als Linien dargestellt, aber ebenso, wie bei einem Magneten das MagnetFELD nicht aus zusammenhängenden Lappen besteht, oder das Licht einer Glühbirne nicht in Streifen kommt, so hat das MagnetFELD der Erde auch keine Linien.

das Magnetfeld ist homogen. Die Darstellung mit Feldlinien ist nur ein Modell. Stell dir vor, dass der Abstand der Linien unendlich klein ist...

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