Magnetfeld von bewegten Elektronen

Hallo Community,
das ist mein erster Post hier also habt bitte etwas Nachsicht :-)
ich hab die Suchfunktion schon genutzt aber dort noch nichts gefunden. Deshalb mach ich ein neues Thema.


Meine Frage ist: warum haben bewegte Ladungsträger (Elektronen, Protonen,..) ein Magnetfeld und unbewegte nicht?

hab die Frage schon gegooglet und auch meinen Physik Lehrer schon gefragt, aber noch keine (befriedigende) Antwort bekommen.

Wisst ihr warum das so ist ?


PS: bin noch nicht der "Profi" im Bereich der mathematischen Beschreibung von Quantenmechanischen Vorgängen. Also würde ich euch bitte auf riesige Gleichungen wie sie z.T. in Wikipedia stehen zu verzichten. :-)

Grüße aus Bayern !
chris

So wie ich das verstanden habe, induziert eine Änderung im elektrischen Feld eine Änderung im magnetischen Feld und umgekehrt.

Soll heissen, das Elektron hat gar kein Magnetfeld. Es erzeugt es erst dadurch, das es sich bewegt.

Aber hier gibt es genug Physikcracks, die das sicher viel besser erklären können.

@Chris_XD

Unbewegte Ladungsträger haben zwar kein Magnetfeld, aber immer noch ein elektrisches Feld. Magnetisches und elektrisches Feld sind aber eigentlich nur Ausdrucksformen der gleichen (elektromagnetischen) Kraft. Das wäre sonst auch ziemlich doof, denn in irgendeinem Inertialsystem ist der Ladungsträger ja immer unbewegt. Das Ganze hat übrigens nix mit Quantenmechanik zu tun.

Ok, mit dem Thema hab ich mich auch noch nicht so beschäftigt, deshalb kann ich dir auf Anhieb auch nicht mehr dazu sagen.

@Holzer2.0
Danke für deine Antwort!
EDIT: Danke auch dir MareTranquil
also ist es nur ein Aspekt der Speziellen Relativitätstheorie ?

MareTranquil schrieb:Magnetisches und elektrisches Feld sind aber eigentlich nur Ausdrucksformen der gleichen (elektromagnetischen) Kraft. Das wäre sonst auch ziemlich doof, denn in irgendeinem Inertialsystem ist der Ladungsträger ja immer unbewegt.

Chris_XD schrieb:also ist es nur ein Aspekt der Speziellen Relativitätstheorie ?

100 Punkte ;)


Hier einmal die Erklärung auf Wiki:
Wikipedia: Spezielle Relativitätstheorie#Lorentzkraft

Kurzfassung: Es lässt sich immer ein IS finden, in dem die Laungen ruhen. Daher muss die Galilei-Transformation zugunsten der Lorentz-Transformation verworfen werden.

achsooo oke :D also hat das keinen "tieferen Sinn"
es ist nur ein Phänomen der SRT... mein Lehrer hat irgendwas von Änderung des Spins bei Bewegung gesagt...

EDIT: Danke euch :D

@Chris_XD
Das kann ich leider nicht beantworten, da ich den Spin noch nicht intensiv in den Vorlesungen hatte. Komme dann später drauf zurück ;) (Spätestens in einem 3 Monaten :D )

@Chris_XD

Chris_XD schrieb:es ist nur ein Phänomen der SRT... mein Lehrer hat irgendwas von Änderung des Spins bei Bewegung gesagt...

Das würde bedeuten, dass der Spin je nach Inertialsystem unterschiedlich wäre. Ich weiß zwar nur ungefähr, was ein Spin ist, aber das wäre doch recht merkkwürdig.

naja da der Spin ja fundamental ist denk ich nicht das es da ne so große Änderung gibt ...das mit der SRT scheint viel einleuchtender :)

@Chris_XD
Also der Spin hat auf jeden Fall etwas mit Magnetismus zu tun. Jedem Spin ist ein magnetisches Spinmoment zugeordnet. Dies wird zB bei der Kernspintomographie eingesetzt, um unterschiedliche Moleküle über die Veränderungen im Magnetfeld abbilden zu können.

Inwiefern der Spin aber etwas mit makroskopischen Magnetfeldern zu tun hat kann ich nicht sagen.

@Heizenberch

Heizenberch schrieb:Inwiefern der Spin aber etwas mit makroskopischen Magnetfeldern zu tun hat kann ich nicht sagen.

Erst mal recht wenig; beim MRT macht man sich zu nutze, dass einzelne in Moleküle eingebundene Atome mit entsprechendem Spinmoment magnetisch sind; man legt dann eine starke Wechselfrequenz an und richtet somit diese magnetischen Bereiche aus. Wenn dann die ausgerichteten Moleküle zurück auf ihre ursprüngliche Position fallen, wird dabei ein Feld induziert, das man messen kann. Die Messergebnisse sind charakteristisch je nachdem, was da so an Molekülen vorlag.

@Rho-ny-theta
Ja, genau das meinte ich. Naja - ich denke mit dem Wissen, das wir hier zur Verfügung haben, müssen wir die Tatsache, dass bewegte Ladungen und Verschiebungsströme magnetische Felder erzeugen, einfach so hinnehmen, wie wir es auch bei der Gravitation tun.

Heute is mir nochmal was gekommen... wenn ein bewegtes Elektron ein "wirkliches" Magnetfeld hat, dann müsste es doch, wenn man es an einem Dauermagnet vorbeifliegen lässt - also in einem Homogenen MgF - (nicht senkrecht gegen die Feldlinien) doch auch eine Kraftwirkung geben oder?

In der Schule lernt man ja das die Lorenztkraft nur auf Ladungsträger wirkt, die sich senkrecht zu den Feldlinien bewegen. Aber ein das MgF des Dauermagneten müsste doch auch auf das MgF des Elektrons wirken.

Oder ist das Magnetfeld des Elektrons nur ein "virtuelles MgF" das aus Folge der Lorenzt- und Galileitransformationen entsteht?

Chris_XD schrieb:In der Schule lernt man ja das die Lorenztkraft nur auf Ladungsträger wirkt, die sich senkrecht zu den Feldlinien bewegen.

Nein. Das stimmt nicht. Die Lorentzkraft ist F = E*q + q * v x B und wirkt somit auf alle Teilchen, die sich nicht parallel zu B bewegen.

Chris_XD schrieb:Galileitransformationen

Galileitransformationen sind für die Elektrodynamik ungültig.

oke
Danke @Heizenberch !
dann ist das auch geklärt. :)