Dafür braucht man aber ein paar Vorkenntnisse. Ein gutes Buch zur Relativitätstheorie hilft da definitiv mehr als Und die Maxwell Gleichungen im CGS system sagen einem schon so einiges. Da fällt einem auch auf dass man E und B Feld auch so definieren kann dass sie die selbe Einheit haben. Und dass man E und B felder tauschen kann indem man relativistische Bezugssysteme wechselt. Maxwell gleichungen schule new york. Die Maxwell-Gleichungen und Lorentzkraft mit den drei Materialgleichungen sind sozusagen die Axiome der klassischen Elektrodynamik. Dass es bspw. keine magnetischen Quellen und Senken gibt ist eine Tatsache und wird entsprechend durch divB = 0 beschrieben. Soweit mir bekannt ist, folgt die einzige Erklärung der Lorentzkraft aus der speziellen Relativitätstheorie, das kannst du hier nachlesen: Weil es so ist. Für das warum muss es in der Physik nicht immer eine Antwort geben. Magnetfelder kann man relativistisch mit elektrischen Feldern "erklären", die man in ein bewegtes System transformiert. Nachzulesen in jedem Buch über klassische Elektrodynamik.
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Um das Feld zu messen, nimmt man eine kleine elektrische Ladung und hält sie in das Feld an dem Punkt, wo man den Wert des Feldes wissen will. Dann übt das Feld auf die Ladung eine Kraft F aus – die Kraft ist auch ein Vektor, denn eine Kraft hat ja auch eine Stärke und eine Richtung. Das Feld berechne ich dann indem ich die Kraft durch die Stärke der Ladung teile: E = F /q. (Iiih, eine Formel! Maxwell Gleichung Es ward Licht Schule Mathe Streber Humor Tank Top : Amazon.de: Bekleidung. ) Auf eine doppelt so starke Ladung wirkt also eine doppelt so große Kraft. Um das Feld zu messen, fahre ich also mit meiner kleinen Ladung q durch die Gegend, messe überall die Kraft und berechne daraus die Feldstärke und die Richtung des Feldes. Das Magnetfeld kann man ähnlich messen – es ist etwas kniffliger, weil man die Ladung mit einer konstanten Geschwindigkeit bewegen muss, deshalb verschiebe ich die Details auf einen der späteren Teile. Insgesamt muss man sich also an jedem Punkt des Raumes zwei Pfeile befestigt denken, einen für E, einen für B. (Klingt alles ganz hoffentlich anschaulich, birgt aber auch seine Tücken – die kehren wir mal unter den Teppich, denn wir wollen ja zu den Maxwellgleichungen. )
In den Maxwellgleichungen wird ein mathematischer Differentialoperator verwendet, der auch als "Ableitungsvektor" bezeichnet wird. Er hat als Symbol ein Dreieck, welches auf einer Spitze steht: \( \vec{\nabla}=\left(\begin{array}{c} \partial/\partial{x} & & \partial/\partial{y} & & \partial/\partial{z} \end{array}\right) \), wobei \(\partial/\partial{x}\) die partielle Differentiation nach der Variablen x bezeichnet. Dadurch wird der Anteil der "von einem Punkt ausgehenden Feldlinien ", z. B. des elektrischen Feldes \(\vec{E}\) mit Hilfe der sogenannten Divergenz eines Feldes (\(\nabla\cdot\vec{E}\)) beschrieben. Andererseits sind geschlossene Schleifen aus Feldlinien möglich, sogenannte Wirbel. James Clerk Maxwell in Physik | Schülerlexikon | Lernhelfer. Diese werden mit Hilfe der Rotation (\(\nabla\times\vec{E}\)) charakterisiert. Die zeitunabhängigen Maxwellgleichungen beschreiben den Verlauf der elektrischen Felder (\(\vec{E}\)) und der magnetischen Flussdichte (\(\vec{B}\)) bei gegebenen statischen Ladungen ρ und Strömen \(\vec{j}\) im Vakuum bzw. näherungsweise im Luftraum: \(1) \nabla\cdot\vec{E} = \frac\rho\epsilon_0\) \(2) \nabla{\times{\vec{E}}} = 0\) \(3) \nabla\cdot\vec{B} = 0\) \(4) \nabla{\times{\vec{B}}} =\mu_0\cdot\vec{j}\) ε 0 bezeichnet die Dielektrizitätskonstante des Vakuums und μ 0 die magnetische Permeabilität des Vakuums.
Die Rotation hat also drei Komponenten, und damit ist sie selbst auch ein Vektor. (Anmerkung für die, die selbst rechnen wollen: Mit dem Drehsinn der Schleife muss man etwas aufpassen – am einfachsten denkt man sich, dass man einen Korkenzieher in eine Flasche 2002er Cabernet Sauvignon (zur Not tut's auch ein anderen Wein) steckt, die man in Richtung der jeweiligen Achse gestellt hat. Die Schleife muss sich so drehen, dass der Korkenzieher sich in den Korken hineindreht. Alternativ kann man die Finger der rechten Hand in Schleifenrichtung biegen, dann zeigt der Daumen in die Richtung der Achse. ) Ich hoffe, es hat noch irgendwer bis hierher durchgehalten, denn jetzt kommt sie: Unsere erste Maxwellgleichung: rot E =- d B /dt In Worten: Die Rotation des elektrischen Feldes E ist gleich der negativen zeitlichen Änderung des Magnetfeldes. Maxwell gleichungen schule die. Diese Gleichung gilt an jedem Punkt des Raumes (und auch zu jedem beliebigen Zeitpunkt). Was bedeutet das? Nehmen wir an, das zweidimensionale Vektorfeld von eben, das nach rechts immer größer wird, wäre ein elektrisches Feld und ich hätte kein Magnetfeld vorliegen.
Das ist aber nicht ganz ohne zusätzliche Annahmen möglich. Jedenfalls stehen E und B in einem engen Zusammenhang wie man aus dem Transformstionsverhalten des elektromagnetischen Feldstärketensors sehen kann. Aber such das erklärt nicht das warum, nur das wie. Woher ich das weiß: Studium / Ausbildung – Studium technische Physik, promoviert in Festkörperphysik Community-Experte Schule, Physik Die Physik beschreibt Abläufe und Zusammenhänge! Das 'Warum' ist eher eine Frage der Philosophie! Warum ist das soo wichtig? Durchquert eine el. Maxwell Gleichung Es ward Licht Schule Mathe Streber Humor Pullover Hoodie : Amazon.de: Bekleidung. Ladung ein B-Feld senkrecht zur FeldRichtung entsteht senkrecht zu beiden die LorentzKraft! Und fertig!
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