Warum gibt es die Lorentz-Kraft?

4 Antworten

Die Lorentzkraft ist auf die elektrostatische Anziehung von Ladungen (Coulomb- Kraft) unter der Auswirkung der speziellen Relativitätstheorie zurückzuführen.

Die spezielle Relativitätstheorie kommt durch die bewegten Ladungen ins Spiel: Der (ohne die darin fließenden Elektronen) positiv geladene Draht verkürzt sich (Lorentz-Kontraktion), dadurch erhöht sich seine positive Ladungsdichte und die zieht das negativ geladene Probeteilchen an.

https://de.wikipedia.org/wiki/Spezielle_Relativit%C3%A4tstheorie#Lorentzkraft

Das ist der Grund, warum man von "elektromagnetischer" Kraft spricht: Die elektrische und die magnetische Kraft sind eigentlich dieselbe. Dass wir sie so unterschiedlich erleben, ist "nur" eine Auswirkung der speziellen Relativitätstheorie.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Abschluss als Diplom-Physiker

Die Lorentzkraft kann man als Folge der verschiedenen Stromdichten um den Leiter erklären. Dass ist dann fast einfacher als mit der linken Hand Regel und vor allem erklärt es anschaulich die Ursache. Man betrachtet die technische Stromrichtung- diese verläuft von Pluspol zu Minuspol. Aus diesem Strom entsteht ein eigenes Magnetfeld welches man mit Korkenzieherregel visualisieren kann. Kommt nun ein externes Magnetfeld dazu, entstehen Bereiche wo das Feld des Stroms dem externen Feld entgegengesetzt ist. Die magnetischen Felder werden hier zumindest zum Teil aufgehoben, die gesamte magnetische Flussdichte wird reduziert. Auf der anderen Seite des Leiters sind die beiden Magnetfelder in selbe Richtung ausgerichtet und die magnetische Flussdichte wird erhöht. Der Leiter wird in Richtung der kleineren Flussdichte bewegt. Über die magnetische Flussdichte lässt sich auch der Effekt der der elektromagnetischen Eckkräfte erklären, so längt sich der Plasmabogen immer mehr und mehr.

Woher ich das weiß:Berufserfahrung

"warum?" ist immer eine schwierige frage in der physik, denn die antwort darauf führt meist schnell tiefer in die materie als einem lieb ist.

aus den fundamentalen prinzipien der modernen physik (lorentz-invarianz, eichsymmetrie) folgt direkt dass die kraft genau diese form haben muss, aber das ist dann schon ziemlich abstrakt.

Eine Erläuterung der Wirkungskraft

Doch warum es sie gibt, dass wissen nur die Götter und / oder Mutter Natur