Wie verläuft das Magnetfeld, das von einem elektrischen Feld erzeugt wird?
Heyy, ich habe mal eine Frage bezüglich Physik. Wir haben gerade Elektrizitätslehre und Beschäftigten uns mit Strom etc. Gerade sind wir bei induktion usw und diesen Prozess verstehe ich irgendwie nicht, weil bei mir schon vorher ein Denkfehler auftritt. Woher weiß Man wo nord und wo Südpol sind beim magnetischen Feld um eine Spule? Und was hat die Induktion mit der Lorentzkraft zu tun? Wäre nett, wenn mir das jemand erklären könnte DANKE
3 Antworten
Titel der Frage und die restlichen Fragen passen nicht zusammen.
- Eine elektrisches Feld erzeugt nur dann ein magnetisches Feld, wenn es sich ändert. So entsteht das Wesen elektromagnetischer Felder oder Wellen, die sich im Raum ausbreiten können.
- Im Rest der Frage fragst du zuerst nach dem Nord- oder Südpol einer Spule.
Die Feldrichtung bestimmst du mit der Rechte-Hand-Regel (bei technischer Stromrichtung). Das geht sowohl bei geraden Stromleitern als auch bei der Spule; dazu gibt es zig Darstellungen im Web. Aber viele sind ungenau oder irreführend; es braucht etwas räumliches Vorstellungsvermögen. Wenn der Wicklungssinn der Spule ändert, ändert auch Lage von Nord- und Südpol
Siehe auch hier
https://www.gutefrage.net/frage/ist-der-minus-pol-einer-spule-auf-der-seite-vom-nordpol-oder-der-suedpol
Lorentzkraft ist nochmal was anderes. Das ist die Kraftwirkung auf einen bewegten Ladungsträger in einem Magnetfeld. Falls man hier Elektronen (negative Ladungsträger) betrachtet, muss man die Linke-Hand-Regel nehmen: Bewegung(Strom=-Feld-Kraft = Daumen-Zeigefinger-Mittelfinger.
Im wesentlichen kannst du Nord und Süd mit der Rechten Handregel bestimmen.
Mathematisch kommt das aus der Überlagerung der Felder der einzelnen Windungen und die Feldrichtung um einen Leiter wird durch das Kreuzprodukt eben rechtswendig vorgenommen daher rechte und nicht linke Handregel.
Die Induktion und Lorentzkraft sind sehr eng miteinander verwandt und Konsistent haben aber nicht den selben theoretischen Hintergrund. Bei der Lorentzkraft betrachtet man die Auswirkung von einer Relativbewegung zu einem Magneten dabei gibt es dann eben eine Transformation vom Inertialsystem des Magneten in das bewegte Laborsystem die dann dem Magnetfeld eine elektrische Komponente beimisst.
Das ist im übrigen relativ eng verwandt mit der Speziellen Relativitätstheorie.
Die Induktion auf der anderen Seite stammt zunächst nur aus den Beobachtungen von Faraday und wurde später eine der Maxwellgleichungen. Im wesentlichen weißt die Maxwellgleichung einem änderlichen Magnetfeld in sich geschlossene Elektrische Felder zu. Im wesentlichen sind die Maxwellgleichungen Aussagen über die Symmetrie von elektrischen Feldern und Magnetfeldern
Das deckt sich dann natürlich wieder mit der Lorentzkraft auch wenn beide aus unterschiedlichen Überlegungen stammen.