Hallo, ich zerbreche mir schon seit Tagen den Kopf darüber, wie die Lorentzkraft entsteht. Im Internet finde ich nur Artikel, die die Linke-Hand-Regel erklären; also Elektronen nach rechts, Magnetfeld nach unten und Kraft nach vorne... Nur wie diese Kraft überhaupt entsteht, steht nirgendwo. Ich habe auf meiner Website mal eine Veranschaulichung dazu hochgeladen: www.mitjastachowiak.de/?/Privat/Physik. Jedoch setzt diese ein Magnetfeld voraus, dass mit Entfernung schwächer wird - Allein schon deswegen ist sie höchstwarscheinlich falsch.
Kennt jemand einen Artikel, der die Lorentzkraft mit vergleichbarer Präzision erklärt?

Danke schonmal für jede Antwort




EDIT (Nach Ende des Themas): Habe zu jfheins' Erklärung inzwischen noch was gefunden und das in der Veranschaulichung auf meiner Website aktualisiert.

Zitat:

Hallo, ich zerbreche mir schon seit Tagen den Kopf darüber, wie die Lorentzkraft entsteht

Ist ähnlich wie mit der Schwerkraft - sie ist einfach da. Die Wirkung, etc. kann formuliert werden aber die Entstehung nicht.


mfG

Wie entsteht die Lorentzkraft ... gute Frage.

Viele Wege führen nach Rom - einer davon ist z.B. dass der Strom in einem Kabel ein Magnetfeld erzeugt, das Magnetfeld des Kabels überlagert sich dann mit dem des Magneten und erzeugt eine Kaft in eine Richtung.

Ich glaube, imn Endeffekt muss man es einfach hinnehmen dass es diese Kraft gibt und wie man Sie berechnet. Analog könnte man auch fragen "Wie ensteht Gravitation" - "durch Masse!" wirst du sagen. Aber wie entsteht Masse?

Ach so... Ich dachte, es gäbe eine konkrete Erklärung über das Aufeinandertreffen der Magnetfelder. Die gibt es vermutlich auch, genau so, wie es Erklärungen zu Schwerkraft gibt. Aber wenn die für Lorentzkraft ähnlich kompliziert ist, begnüge ich mich damit, sie nicht zu kennen

Wenn aber trotzdem jemand eine kennt, würde ich mich dennoch freuen, sie zu lesen.

Die Fragen gehen dann schon ins Philosophische. Warum existiert ein Magnetfeld, warum ein elektrisches Feld.

Erklärung gibts es keine. Sie existieren einfach.

mfG Gü

Hi

Nein, die Vorstellung ist so nicht richtig. Die Magnetfelder, mit denen in Schule/etc. gearbeitet wird, können sicherlich als lokal konstant angesehen werden(zumindest schonmal auf der Größenordnung der Dicke eines Drahtes ).

Außerdem gilt die Lorenzkraft ja auch für einzelne Elektronen, bei denen die Vorstellung einer Drehung im klassischen Sinne(<>Spin) gar keinen Sinn mehr macht. Wenn, dann würde sich nämlich in deinem Beispiel der Draht drehen - das Feld selbst kann keine Geschwindigkeit und damit auch keine Drehung haben(außerdem ist es ja rotationssymmetrisch und damit drehungsinvariant ).

@gfoidl: Das stimmt natürlich nicht so ganz. Annerkannte Kombinierungsansätze zwischen den Theorien gibt es ja durchaus(nur, dass der Thread hier nicht den falschen Eindruck erweckt).

Zu der Urgrund-Sache: Wenn alles einen Anfang hat, kann es keinen Grund haben. Auch die zahlreichen Rückführungen auf einen Gott sind dabei neu Denkblockaden - Mit dem Grund für den haben wir ja wieder das selbe Problem. Und wenn der das Privileg hat, ohne Grund dazustehen, darf das das Universum auch

mfG,

Man könnte es sich auch wie folgt erklären:

Die Feldlinien gehen vertikal nach unten, der Draht in die Bildebene hinein. Das Magnetfeld des Drahts läuft im Uhrzeigersinn. Dadurch wird das Feld links vom Draht geschwächt (weil entgegengesetzt) und rechts verstärkt. Die Feldlinien links sind weiter auseinenander und rechts näher zusammen. Dadurch entsteht eine Kraft, die den Draht nach links schiebt.

Wie gesagt, viele Wege fähren nach Rom

@Hidden: Ob sich Elektronen drehen oder nicht sei dahingestellt. Jedoch kann sich eine Drehung der Elektronen so oder so nicht auf den Draht auswirken, denn die Elektronen würden sich nur um die eigene Achse drehen und ein Reifen, der an mehreren Achsen befestigt ist kann sich ja auch nicht drehen. Außerdem sind die Elektronen im Draht nicht fest fixiert. Wenn sich jedoch alle Elektonen im Draht in eine "Seite" bewegen, wirkt sich dies auch auf den Draht aus. Denn sonst müssten die Elektronen den Draht verlassen (Was sie bei extremhohen Spannungen vermutlich auch tun) und Strom "versucht" immer seinen Leiter zu erhalten (Weswegen man auch an einer ungesicherten Steckdose kleben bleibt). Drehende Elektonen würden sich sowiso gegenseitig ausbremsen. Aus diesem Grund halte ich es für schwer vorstellbar, dass sich Kräfte auf ein Magnetfeld direkt auf das dazugehörige Elektron auswirken... Aus diesem Grund finde ich (jetzt @jfheins) deine Theorie auch sehr interessant. Fraglich, ob Magnetfelder tatsächlich in diesem Sinne "geschwächt" werden aber irgendwie finde ich es logisch, dass das Elektron dann in die Richtung, in der sein Magnetfeld geschwächt ist "gesaugt" wird.

Nochmal ein bisschen Senf von mir

Gewuerzgurke hat folgendes geschrieben :

Was sie bei extremhohen Spannungen vermutlich auch tun

Naja ... 1000 Volt ist für mich noch keine "extrem hohe Spannung" aber das ist subjektiv.

Gewuerzgurke hat folgendes geschrieben :

und Strom "versucht" immer seinen Leiter zu erhalten (Weswegen man auch an einer ungesicherten Steckdose kleben bleibt).

Das kann ich so nicht stehen lassen. Strom versucht nicht, sich selbst zu erhalten. Erst Recht nicht, wenn man einen idealisierten Stromkreis annimmt. Es gibt aber 2 Effekte die soetwas bewirken:
1. Wenn man einen Leiter anfasst, und infolgedessen Strom den Körper durchfließt spannen sich die Muskeln krampfhaft an. Da die Beugemuskeln i.a.R. stärker sind als die Strecker führt das dazu dass man die Stromquelle krampfhaft umklammert (bis hoffentlich jemand den Strom abstellt)
2. Induktivitäten ändern das ebenfalls. Sie sorgen dafür dass der Strom stetig bleibt, er kann also nicht mehr springen. Der Strom kann also bei Trennung des Kontakts nicht mehr einfach aufhören zu fließen - damit kann man mühelos einen Lichtbogen erzeugen.
(3. Nicht-ideale Bedingungen: Jeder Leiter hat eine parasitäre Kapazität gegen erde, eine parasitäre Induktivität und einen Widerstand > 0 - kann man aber oft vernachlässigen)

Gewuerzgurke hat folgendes geschrieben :

Aus diesem Grund finde ich (jetzt @jfheins) deine Theorie auch sehr interessant. Fraglich, ob Magnetfelder tatsächlich in diesem Sinne "geschwächt" werden aber irgendwie finde ich es logisch, dass das Elektron dann in die Richtung, in der sein Magnetfeld geschwächt ist "gesaugt" wird.

Sie werden geschwächt - auf das Magnetfeld kann man das Superpositionsprinzip anwenden. Siehe auch de.wikipedia.org/wiki/Korkenzieherregel