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<table border="0" cellpadding="3" cellspacing="1" width="100%" class="forumline"> <tr> <th class="thCornerL" width="22%" height="26">Autor</th> <th class="thCornerR">Nachricht</th> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row1"><span class="name"><a name=""></a><b>schnudl</b></span></td> <td class="row1" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 30. Jun 2011 17:16<span class="gen"> </span> Titel: </span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody">Wieso ein Fehler? Im Ruhesystem gibt es das E', welches auf darin ruhende Ladungen eine Kraft auswirkt. Das ist ja genau jene Kraft, die du durch Längenkontraktion herleiten konntest! Beide Methoden müssen ja schließlich konsistente Ergebnisse liefern.</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row2"><span class="name"><a name=""></a><b>isi1</b></span></td> <td class="row2" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 30. Jun 2011 16:17<span class="gen"> </span> Titel: Re: Bewegte Ladungen im Leiter</span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody"></span><table width="90%" cellspacing="1" cellpadding="3" border="0" align="center"><tr> <td><span class="genmed"><b>schnudl hat Folgendes geschrieben:</b></span></td> </tr> <tr> <td class="quote">...allerdings ist die Feldtransformation <span style="font-weight: bold">fundamental </span>und nicht an Ladungsträger gebunden.</td> </tr></table><span class="postbody">Vielen Dank, <span style="font-weight: bold">schnudl</span>, <br /> <br />allerdings erhalte ich im <span style="font-weight: bold">Ruhesystem </span>wegen der Lorentzkontraktion der sich schnell bewegenden Elektronen eine Kraft auf die Ladung. <br /> <br />Mit der üblichen Rechnung erhalte ich zwar ein H und B=µ0*H, aber die ruhende Ladung kümmert das überhaupt nicht. <br /> <br />Also muss mir doch bei einer der beiden Berechnungen einen Fehler unterlaufen sein. Aber wo?</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row1"><span class="name"><a name=""></a><b>schnudl</b></span></td> <td class="row1" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 30. Jun 2011 14:25<span class="gen"> </span> Titel: Re: Bewegte Ladungen im Leiter</span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody"></span><table width="90%" cellspacing="1" cellpadding="3" border="0" align="center"><tr> <td><span class="genmed"><b>isi1 hat Folgendes geschrieben:</b></span></td> </tr> <tr> <td class="quote">Der Strom 200kA hat natürlich ein magnetisches Feld - aber die Ladung Q ruht doch. Woher kommt die Kraft? </td> </tr></table><span class="postbody"> <br /> <br />Im <span style="font-weight: bold">Laborsystem </span>gibt es ein magnetisches Feld B. Transformiert man dieses (eigentlich den elektromagnetischen Feldstärketensor) in das <span style="font-weight: bold">Ruhesystem </span>der Ladungen, so ergibt dies wieder ein magnetisches Feld, aber eben auch ein <span style="font-weight: bold">elektrisches </span>Feld, welches im Laborsystem<span style="font-weight: bold"> nicht </span>existiert: <br /> <br /><a href="http://de.wikipedia.org/wiki/Elektrodynamik#Elektrodynamik_und_Relativit.C3.A4tstheorie" target="_blank">http://de.wikipedia.org/wiki/Elektrodynamik#Elektrodynamik_und_Relativit.C3.A4tstheorie</a> <br /> <br /><img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?E' = \frac{v B }{\sqrt{1-v^2/c^2}} \approx v B "> <br /> <br />Das meinte ich damit. Natürlich kann man es auch über die Längenkontraktion erklären, allerdings ist die Feldtransformation <span style="font-weight: bold">fundamental </span>und nicht an Ladungsträger gebunden.</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row2"><span class="name"><a name=""></a><b>isi1</b></span></td> <td class="row2" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 30. Jun 2011 09:21<span class="gen"> </span> Titel: </span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody"></span><table width="90%" cellspacing="1" cellpadding="3" border="0" align="center"><tr> <td><span class="genmed"><b>GvC hat Folgendes geschrieben:</b></span></td> </tr> <tr> <td class="quote">Als Ingenieur bin ich geneigt..</td> </tr></table><span class="postbody">Vielleicht als Supraleiter, denn ein Leiter würde augenblicklich verdampfen. <br /> <br />200kA bei 10km/s und 8.8*10^22 Cu-Atome/cm³ --> 14MA/mm²</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row1"><span class="name"><a name=""></a><b>GvC</b></span></td> <td class="row1" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 30. Jun 2011 08:54<span class="gen"> </span> Titel: </span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody">Als Ingenieur bin ich geneigt, dieser Aufgabe keine weitere Beachtung zu schenken. Sie ist so unrealistisch wie nur irgendwas. Eine Elektronengeschwindigkeit in einem Leiter von 10^4m/s verglichen mit der in der Realität möglichen Geschwindigkeit von einigen mm/s bis maximal ein paar cm/s ist überhaupt nicht vorstellbar. Genauso wenig wie eine Ladung von 1C, wie isi1 bereits festgestellt hat.</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row2"><span class="name"><a name=""></a><b>franz</b></span></td> <td class="row2" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 30. Jun 2011 08:45<span class="gen"> </span> Titel: </span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody">Weiß nicht, ob es hier etwas hilft, aber die Feldgrößen sind abhängig vom Beobachter, ob er sich meinetwegen bezüglich der Ladung bewegt oder nicht.</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row1"><span class="name"><a name=""></a><b>isi1</b></span></td> <td class="row1" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 30. Jun 2011 07:08<span class="gen"> </span> Titel: Re: Bewegte Ladungen im Leiter</span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody"></span><table width="90%" cellspacing="1" cellpadding="3" border="0" align="center"><tr> <td><span class="genmed"><b>Manu hat Folgendes geschrieben:</b></span></td> </tr> <tr> <td class="quote">- Größe der Kraft, die auf eine, 1cm entfernte, ruhende Ladung q2= 1C wirkt <br />- Größe der Kraft, die auf eine im Abstand von 1 cm sich mitbewegende Ladung von 1C wirkt <br /><span style="font-weight: bold">Meine Ideen:</span> den 2. Teil der Aufgabe habe ich mit dem Coulombgesetz korrekt gelöst: F=1/(4pi*epsilon0)*q(elektron)*1C/(0,01m)^2=1,44*10^-5N <br />Für den letzten Teil der Aufgabe mit der sich mitbewegernden Ladung habe ich allerdings keine Idee, der Abstand wäre doch immer der selbe, spielt dann die Geschwindigkeit trotzdem eine Rolle?</td> </tr></table><span class="postbody">Dein letzter Satz sollte Dir zu denken geben - es muss also etwas mit der Geschwindigkeit zu tun haben. <br /> <br />Bei der Frage <span style="color: blue">'Größe der Kraft, die auf eine, 1cm entfernte, ruhende Ladung q2= 1C wirkt'</span> <br />habe ich deine Formel für die Kraft nicht verstanden, sieht aus wie die für zwei punktförmige Ladungen. Außerdem haste die positiven Atomrümpfe im Linienleiter vergessen, die kompensieren die fließenden Elektronen bis auf die <a href="http://de.wikipedia.org/wiki/Lorentzkontraktion" target="_blank" class="postlink">Lorentzkontraktion</a>: <br /> <br />Aus den bewegten Elektronen resultiert die Ladungsdichte <br /><img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?\lambda ' = \frac{0,1 As/cm}{ \sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}}-0,1 As/cm = 0,223nAs/cm"> <br /> <br />Abstoßende Kraft auf Q=1C: <br /><img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?F = Q\cdot E = Q \cdot \frac{\lambda '}{2\pi \varepsilon_0 } \cdot \frac{1}{R}= 40kN "> <br /> <br />Etwas viel, aber 1C ist auch eine völlig undenkbare Ladung in 1cm Abstand. Es gäbe sicher einen Überschlag oder die punktförmige Ladung 1C würde mit ungeheurer Gewalt explodieren. <br /> <br /><span style="color: blue">Größe der Kraft, die auf eine im Abstand von 1 cm sich mitbewegende Ladung von 1C wirkt</span> <br />Gleiche Kraft, aber anziehend, da nun (von der Ladung aus gesehen) die positiven AtomRümpfe kontrahieren. <br /> <br /><span style="font-weight: bold">@schnudl</span> <br />Der Strom 200kA hat natürlich ein magnetisches Feld - aber die Ladung Q ruht doch. Woher kommt die Kraft? <br />Bei bewegter Ladung ist es klar:<img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?F=\frac{200kA\cdot \mu_0\cdot 10km/s\cdot 1As}{2\pi cm}=40kN"> <br /> <br />Ich habe diese relativistischdynamische Erklärung des Magnetfeldes anscheinend immer noch nicht so richtig begriffen. <br />Könntest Du das bitte erläutern?</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row2"><span class="name"><a name=""></a><b>schnudl</b></span></td> <td class="row2" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 29. Jun 2011 20:46<span class="gen"> </span> Titel: </span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody">und die magnetische Kraft ??</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row1"><span class="name"><a name=""></a><b>Manu</b></span></td> <td class="row1" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 29. Jun 2011 18:22<span class="gen"> </span> Titel: Bewegte Ladungen im Leiter</span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody"><span style="font-weight: bold">Meine Frage:</span><br />Hallo!<br />Ich habe ein Problem mit folgender Aufgabe, vielleicht kann mir da ja jemand helfen.<br /><br />In einem Leiter, d.h. einem geeigneten Medium längs der z-Achse mit vernachlässigbar kleinem Durchmesser, bewegen sich negative Ladungen mit v = 2 * 10^4 m/s in positive z-Richtung Linienladungsdichte lambda=0,1As/cm <br />- welche Stromstärke beschreibt den Ladungsfluss?<br />- Größe der Kraft, die auf eine, 1cm entfernte, ruhende Ladung q2= 1C wirkt<br />- Größe der Kraft, die auf eine im Abstand von 1 cm sich mitbewegende Ladung von 1C wirkt<br /><br /><span style="font-weight: bold">Meine Ideen:</span><br />Für die Stromstärke habe ich einfach die Geschwindigkeit mit der Linienladungsdichte multipliziert: I=10 C/m * 2*10^4m/s = 2*10^5A<br /><br />und ich denke auch den 2. Teil der Aufgabe habe ich mit dem Coulombgesetz korrekt gelöst: F=1/(4pi*epsilon0)*q(elektron)*1C/(0,01m)^2=1,44*10^-5N<br /><br />Für den letzten Teil der Aufgabe mit der sich mitbewegernden Ladung habe ich allerdings keine Idee, der Abstand wäre doch immer der selbe, spielt dann die Geschwindigkeit trotzdem eine Rolle?<br /><br />Danke schonmal für eure Hilfe!</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> </table>
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