Elementare Ursache von Kräften auf Objekte

Jetzt kann man doch nicht ernsthaft sagen "ist doch egal, dann wird eben ein Proton angezogen". Und wenn gar keins da ist? Nur ein einzelnes Elektron außerhalb? Was ist dann? Tut mir leid, aber das finde ich ziemlich absurd.
 

Wenn man das Experiment mit zwei Leitern sich ansieht, dann haben wir im Bezugssystem der Elektronen eben zwei bewegte positive Ladungen, die sich wie die Elektronen im Laborsystem anziehen. Also wird dieselbe Kraft zwischen den Leitern gemessen. Es gäbe nur dann ein Problem, wenn man nur einen Elektronenstrahl mit derselben Geschwindigkeit wie die Elektronen im Leiter hätte. 

Gruß
Rudi Knoth

Rudi Knoth schrieb:

Jetzt kann man doch nicht ernsthaft sagen "ist doch egal, dann wird eben ein Proton angezogen". Und wenn gar keins da ist? Nur ein einzelnes Elektron außerhalb? Was ist dann? Tut mir leid, aber das finde ich ziemlich absurd.
 

Wenn man das Experiment mit zwei Leitern sich ansieht, dann haben wir im Bezugssystem der Elektronen eben zwei bewegte positive Ladungen, die sich wie die Elektronen im Laborsystem anziehen. Also wird dieselbe Kraft zwischen den Leitern gemessen. Es gäbe nur dann ein Problem, wenn man nur einen Elektronenstrahl mit derselben Geschwindigkeit wie die Elektronen im Leiter hätte. 

 

Im System der sich bewegenden stromtragenden Elektronen gibt es ein weiteres Problem. Wenn wir annehmen, dass dann der bewegte Protonenanteil der den stromtragenden Elektronen entspricht ein Magnetfeld erzeugt, dann kann dieses Magnetfeld nicht im System der stromtragenden Elektronen ruhen, weil dann der Leiter durch das Magnetfeld hindurchgezogen würde. Dieses "Hindurchziehen" des Leiters durch das Magnetfeld würde einen Strom induzieren, der dann das Magnetfeld mit dem Leiter mitnimmt.
Aber das hätte Josef Gassner als erfahrener Physiker erkennen und berücksichtigen müssen.

Wolfgang24-1 schrieb:

"Eclipse4:Josef Gaßner erklärt genau diesen Widerspruch   sehr ausführlich und anschaulich  ".

Nettes Video, aber da gibt es keinen Widerspruch. Josef macht darin einen trivialen Fehler, den ich ihm nicht zugetraut hätte. Im Laborsystem ruht das Magnetfeld. Im System, das sich mit den stromtragenden Elektronen mit bewegt, kann es dann nicht ebenfalls ruhen, weil es ja das selbe Feld ist. Das Magnetfeld bewegt sich daher mit dem Leiter mit und übt somit exakt die selbe Lorentzkraft auf das ruhende Elektron aus, wie im Laborsystem.

Nein. Die Vorstellung, dass sich die Feldlinien im Ruhesystem der Elektronen mit den Atomrümpfen mit bewegen ist falsch. Dieser Denkfehler führt zum Faradayschen Paradoxon . Ein "bewegtes Magnetfeld" induziert keinen Strom, übt also keine Kraft auf Ladungsträger aus.

In Feynman Lectures Vol. II, Kapitel 13–6: “The relativity of magnetic and electric fields” wird deutlich gesagt, dass man es nicht so auffassen darf. Gedachte Feldlinien sind keine beweglichen physikalischen Objekte. Die Feldlinien im Ruhesystem des Leiters existieren im Ruhesystem der Strom-Elektronen gar nicht. Lies selbst:

Therefore it makes no sense to say something like: When I move a magnet, it takes its field with it, so the lines of B are also moved. There is no way to make sense, in general, out of the idea of “the speed of a moving field line.” The fields are our way of describing what goes on at a point in space. In particular, E and B tell us about the forces that will act on a moving particle. The question “What is the force on a charge from a moving magnetic field?” doesn’t mean anything precise. The force is given by the values of E and B at the charge, and the formula ( 13.1 ) is not to be altered if the source of E or B is moving (it is the values of E and B that will be altered by the motion).

Dass du Feynman und Gaßner in diesem Punkt Denkfehler unterstellst ist schon ein starkes Stück. Der Denkfehler ist auf deiner Seite.

Eclipse4 schrieb:

Wolfgang24-1 schrieb:

"Eclipse4:Josef Gaßner erklärt genau diesen Widerspruch   sehr ausführlich und anschaulich  ".

Nettes Video, aber da gibt es keinen Widerspruch. Josef macht darin einen trivialen Fehler, den ich ihm nicht zugetraut hätte. Im Laborsystem ruht das Magnetfeld. Im System, das sich mit den stromtragenden Elektronen mit bewegt, kann es dann nicht ebenfalls ruhen, weil es ja das selbe Feld ist. Das Magnetfeld bewegt sich daher mit dem Leiter mit und übt somit exakt die selbe Lorentzkraft auf das ruhende Elektron aus, wie im Laborsystem.

Nein. Die Vorstellung, dass sich die Feldlinien im Ruhesystem der Elektronen mit den Atomrümpfen mit bewegen ist falsch. Dieser Denkfehler führt zum Faradayschen Paradoxon . Ein "bewegtes Magnetfeld" induziert keinen Strom, übt also keine Kraft auf Ladungsträger aus.

In Feynman Lectures Vol. II, Kapitel 13–6: “The relativity of magnetic and electric fields” wird deutlich gesagt, dass man es nicht so auffassen darf. Gedachte Feldlinien sind keine beweglichen physikalischen Objekte. Die Feldlinien im Ruhesystem des Leiters existieren im Ruhesystem der Strom-Elektronen gar nicht. Lies selbst:

Therefore it makes no sense to say something like: When I move a magnet, it takes its field with it, so the lines of B are also moved. There is no way to make sense, in general, out of the idea of “the speed of a moving field line.” The fields are our way of describing what goes on at a point in space. In particular, E and B tell us about the forces that will act on a moving particle. The question “What is the force on a charge from a moving magnetic field?” doesn’t mean anything precise. The force is given by the values of E and B at the charge, and the formula ( 13.1 ) is not to be altered if the source of E or B is moving (it is the values of E and B that will be altered by the motion).

Dass du Feynman und Gaßner in diesem Punkt Denkfehler unterstellst ist schon ein starkes Stück. Der Denkfehler ist auf deiner Seite.

Nein, der Denkfehler ist auf der Seite von Josef Gassner oder geht sogar auf einen Denkfehler von Feynman zurück. 
Wenn das Magnetfeld im System der stromtragenden Elektronen stehen würde, dann wird der Leiter durch das Magnetfeld hindurchgezogen. Dies würde solange einen Strom im Leiter induzieren, der dafür sorgt, dass der Leiter das Magnetfeld vollständig mitnimmt.
Es genügt nicht, nur einen Teil der Naturgesetze von einem System in das andere zu transformieren. Nur das vollständige Bild ist korrekt.

Faradaysches Paradoxon
Weshalb führt ein sich um die Magnetfeldrichtung drehender Permanentmagnet nicht zu einem Magnetfeld, das sich um die selbe Achse dreht, wie der Magnet selbst?
Die Antwort ist rein geometrischer Natur. Das Feld des Permanentmagneten wird von bewegten Ladungen erzeugt, die wiederum magnetische Dipole bilden. Wenn wir die einzelnen Dipole um ihre Dipolachse rotieren, dann hat dies überhaupt keinen Effekt. Wenn wir die Bewegung aller in Achsrichtung orientierter Dipole um die Achse aufsummieren, dann mittelt sich dieser Effekt rein geometrisch komplett weg. (Das kann man durch Integration leicht selbst ausrechnen. Es gibt immer, mit dem Abstand gemittelt, gleich viele Dipole, die sich gegenläufig bewegen.)
Das Faraday Paradoxon ist daher ein grundsätzlicher fataler Irrtum, der in der Standardphysik fest verankert ist.

[...] ein weiteres Problem [...]
Dieses "Hindurchziehen" des Leiters durch das Magnetfeld würde einen Strom induzieren

Wieso Problem? Der Strom existiert doch, und zwar durch die Relativbewegung der Strom-Elektronen zu den Leiteratomen, und als Begleiterscheinung ein statisches Magnetfeld konstanter Flussdichte.

Eine absolute Bewegung der Elektronen oder Atome existiert natürlich nicht. Ob man nun sagt, dass sich die Elektronen bewegen oder die Atome ist einerlei. Das Magnetfeld entsteht nicht allein durch bewegte Elektronen oder bewegte Atomrümpfe, sondern eben durch die Relativbewegung, die den Strom überhaupt erst ausmacht.

Ein Beobachter, der sich halb so schnell wie die Elektronen ggü. den Atomen bewegt, befindet sich immer genau mittig zwischen und den Elektronen, die sich mit v/2 entfernen, und den Atomen, die sich mit -v/2 entfernen. Auch dieser Beobachter stellt keine Lorentzkraft auf zu ihm ruhende Ladungen fest, wohl aber auf zu ihm bewegte. Wie soll der nun unterscheiden, ob das Magnetfeld von den bewegten Elektronen oder den bewegten Atomen stammt?

Wolfgang24-1 schrieb:

Wenn das Magnetfeld im System der stromtragenden Elektronen stehen würde

Das statische Magnetfeld (konstante Flussdichte) um den stromführenden Leiter steht immer.

• Im Ruhesystem der Atome steht es: Nur die Strom-Elektronen bewegen sich darin. Beobachtet wird eine Lorentzkraft auf mit bewegte Ladungen.
  
• Im Ruhesystem der Elektronen steht es: Nur die Leiter-Atome bewegen sich darin. Beobachtet wird eine Lorentzkraft auf mit bewegte Ladungen.

Auf im Ruhesystem ruhende Ladungen wird keine Lorentzkraft durch ein vermeintlich "bewegtes" Magnetfeld konstanter Flussdichte beobachtet. Das ist ein lange bekanntes, allgemeingültiges Naturgesetz, bis zum Abwinken empirisch bestätigt.

wikipedia weiß dazu:

Während ein elektrisches Feld auf [zum Beobachter] bewegte und unbewegte Ladungen gleichermaßen wirkt, übt ein Magnetfeld Kraft nur auf  bewegte Ladungen  aus. [...]

Betrachtet man [...] als Lorentzkraft im engeren Sinne allein die magnetische Komponente [...], gilt für ihre Berechnung [...]:  

 

Dem kannst du nun widersprechen so lange du willst. Ich nehme dir nichts ab. 

Für mich ist klar: Dass du v=0 ==> F=0 in einem Inertialsystem nicht akzeptieren willst und meinst, einfach die Relativgeschwindigkeit v zu einem anderen Inertialsystem einsetzen zu dürfen, ist allein deine Sache. Für mich ist es unsinnig und es erübrigt sich jede weitere Diskussion.

Wolfgang24-1 schrieb:

Nein, der Denkfehler ist auf der Seite von Josef Gassner oder geht sogar auf einen Denkfehler von Feynman zurück.

Was soll man dazu noch sagen? Vielleicht dass mein Argumentum ad verecundiam schwerer wiegt als die Auffassung eines in meinen Augen crackpottigen Forenschreibers. Mit Feynman widersprichst du immerhin einem Nobelpreisträger der Physik, ganz abgesehen vom genannten Naturgesetz.

Eclipse4: Für mich ist klar: Dass du v=0 ==> F=0 in einem Inertialsystem nicht akzeptieren willst und meinst, einfach die Relativgeschwindigkeit v zu einem anderen Inertialsystem einsetzen zu dürfen, ist allein deine Sache. Für mich ist es unsinnig und es erübrigt sich jede weitere Diskussion.

Du schließt also kategorisch jegliche Erklärung aus. Für mich hört sich das etwas borniert an, wo doch die Realität eine ganz einfache Erklärung hat:
Das einzig erlaubte Magnetfeld ist ein Magnetfeld, das im Laborsystem, im Inertialsystem des Leiters, ruht. Ein Magnetfeld, das im Laborsystem nicht ruht, würde im Leiter einen Strom induzieren und das Magnetfeld durch diesen Strom in das Inertialsystem des Leiters hineinzwingen. Von einem anderen Inertialsystem aus betrachtet, ist damit das Einsetzen des Magnetfeldes, das im Laborsystem ruht, nicht willkürlich sondern wohl begründet.

Im Prinzip ist doch die Lorentzkontraktion eine einfach zu verstehende Tatsache.

Sie ergibt sich aus der unterschiedlichen Ebene der Gleichzeitigkeit der beiden Beobachter.

A misst in seiner Eigenzeit τ den Eigenabstand L° = |ab|, während B in seiner Zeit t den lorentzkontrahierten Abstand 𝓁 = |aₜbₜ| = |ab|/γ misst. Dabei sind niemals zugleich a=aₜ und b = bₜ, es ergibt sich immer zumindest ein Dreieck, entweder a=aₜ und Δ = abbₜ oder b=bₜ und Δ = aaₜb

Wolfgang24-1 schrieb:

Eclipse4: Für mich ist klar: Dass du v=0 ==> F=0 in einem Inertialsystem nicht akzeptieren willst und meinst, einfach die Relativgeschwindigkeit v zu einem anderen Inertialsystem einsetzen zu dürfen, ist allein deine Sache. Für mich ist es unsinnig und es erübrigt sich jede weitere Diskussion.

Du schließt also kategorisch jegliche Erklärung aus.

Ich schließe nur deine "Erklärung" aus, weil sie hier vielfach widerlegt ist, und erkläre es dir richtig.

Wolfgang24-1 schrieb:

Ein Magnetfeld, das im Laborsystem nicht ruht, würde im Leiter einen Strom induzieren

Nein! Also Nochmal: Der Strom kann nicht induziert werden. Er ist mit dem stromdurchflossenen Leiter bereits vorausgesetzt: Wir reden über den konstanten Strom positiver Ladungen relativ zu ruhenden negativen Ladungen, und über den konstanten Strom negativer Ladungen relativ zu ruhenden positiven Ladungen.

Der Strom ist physikalisch ein- und dieselbe Relativbewegung von Ladungsträgern, und es ergibt sich damit ein- und dasselbe statische Magnetfeld. Es klebt nicht an bestimmten positiven oder negativen Ladungsträgern und bewegt sich nicht mit ihnen.

Die Induktion von Strom würde dagegen eine sich ändernde magn. Flussdichte erfordern (Faradaysches Induktionsgesetz). Die ist hier ganz eindeutig nicht gegeben. Wir haben ein statisches Magnetfeld durch konstanten Strom, keinen induzierten Strom durch sich ändernden magn. Fluss.

Diese korrekte Erklärung schließe ich z.B. nicht aus.

Wolfgang24-1 schrieb:

Von einem anderen Inertialsystem aus betrachtet, ist damit das Einsetzen des Magnetfeldes, das im Laborsystem ruht, nicht willkürlich sondern wohl begründet.

Deine Begründung erwächst aus falschen Auffassung, dass das Magnetfeld sozusagen an Ladungsträgern klebt und stets mit ihnen absolut ruht oder bewegt ist.

Zwar kann man z.B. einen Permanentmagneten im Labor bewegen und sein Magnetfeld wird mit bewegt, aber dann haben wir eine sich ändernde magn. Flussdichte an einem fixen Punkt im Labor, weil sich der räumliche Abstand zum Magneten ändert. Es entsteht dann ein el. Strom durch Induktion.

Beim Faradayschen Paradoxon ändert sich aber das Magnetfeld an der Metallscheibe nicht, wenn sie steht und allein der Magnet rotiert. Es wird folglich auch kein Strom induziert. Man kann also nicht sagen, dass das Magnetfeld rotiert und deshalb einen Strom in der stehenden Scheibe induzieren muss, denn es geschieht ja nachweislich nicht. Die These ist damit widerlegt, Punkt.

Das ist genau dein Trugschluss mit dem angeblich zum Leiter absolut ruhenden Magnetfeld, das angeblich im Ruhesystem der Strom-Elektronen bewegt ist und eine Lorentzkraft auf dort ebenfalls ruhende Elektronen ausüben müsste. Es ist einfach nur falsch.

Das habe ich gerade gefunden, es dürfte alle Fragen beantworten:

Uni Graz
Magnetismus als relativistisches Phänomen
Bachelorarbeit
static.uni-graz.at/fileadmin/_Persoenlic...ploma/kaufmann11.pdf

Eclipse4: Deine Begründung erwächst aus falschen Auffassung, dass das Magnetfeld sozusagen an Ladungsträgern klebt und stets mit ihnen absolut ruht oder bewegt ist.

Nein, Fakt ist, dass in einem Leiter der sich quer zu den Feldlinien eines Magnetfeldes bewegt, ein Strom induziert wird. Die Induktion hört erst dann auf wenn der induzierte Strom das bewegte Magnetfeld völlig kompensiert hat. Das heißt dann dass der Leiter das Magnetfeld sozusagen mitnimmt.

Rainer Raisch: Uni Graz Magnetismus als relativistisches Phänomen Bachelorarbeit

Elektrodynamik funktioniert doch gänzlich ohne Relativitätstheorie genauso wie die Mechanik, sofern die auftretenden Geschwindigkeiten nicht "relativistisch" sind. Die Maxwellgleichungen sind keine relativistischen Gleichungen, in denen der Gamma Faktor vorkommt.
Die Relativitätstheorie passt natürlich auch, aber sie bringt im nicht relativistischen Grenzfall genau nichts Neues. Wesentlich mehr zeigt diese Bachelorarbeit doch tatsächlich nicht.

Wolfgang24-1 schrieb:

Eclipse4: Deine Begründung erwächst aus falschen Auffassung, dass das Magnetfeld sozusagen an Ladungsträgern klebt und stets mit ihnen absolut ruht oder bewegt ist.

Nein, Fakt ist, dass in einem Leiter der sich quer zu den Feldlinien eines Magnetfeldes bewegt, ein Strom induziert wird.

Ja, durch die Lorentzkraft F = q(v x auf die mit dem Leiter bei v>0 bewegten Ladungsträger.

Fakt ist auch: Bei vermeintlich bewegten Feldlinien wird auf die mit dem Leiter ruhenden Ladungsträger kein Strom induziert (Faradays Paradoxon). Offenbar wirkt dann keine Lorentzkraft auf die Ladungsträger im Leiter, d.h. F=0. Da B in beiden Fällen gleich ist, folgt v=0.

Die Geschwindigkeit v in der Formel kann sich nicht auf die Relativbewegung des Leiters zu den Feldlinien beziehen, sondern nur auf die zum Ruhesystem des Beobachters, der die Bewegung des Leiters und den ggf. induzierten Strom feststellt, was zu beweisen war.

Da es jetzt schon so oft erklärt und mit Links untermauert wurde fürchte ich, dass du es einfach nicht verstehen willst.

Bezweifelst du denn die allgemeine Gültigkeit von F = q(v x oder was ist dabei noch unklar?

Wolfgang24-1 schrieb:

Die Induktion hört erst dann auf wenn der induzierte Strom das bewegte Magnetfeld völlig kompensiert hat. Das heißt dann dass der Leiter das Magnetfeld sozusagen mitnimmt.

?? Welches "bewegte Magnetfeld" und wie soll es kompensiert werden?

Eclipse4:Welches "bewegte Magnetfeld" und wie soll es kompensiert werden?

Hast du jetzt den Faden verloren? Es geht um das von Josef Gassner gezeichnete Bild aus der Sicht der sich bewegenden stromtragenden Elektronen.
Diese Elektronen sehen sich bewegende Protonen, die exakt das Magnetfeld erzeugen, das auch die stromtragenden Elektronen im Ruhesystem des Leiters generieren.
Nach Josefs Analyse, ist das Magnetfeld im System der stromtragenden Elektronen in Ruhe und übt daher keine Lorentzkraft auf ein mit bewegtes externes Elektron aus. Josef nennt diesen Sachverhalt ein Paradoxon.
Der Punkt ist jedoch, dass sich dann das Magnetfeld relativ zu dem Leiter bewegt und daher im Leiter einen Strom generiert. Dieser zusätzliche Strom führt dann zu einem Magnetfeld. Der zusätzliche Strom wächst solange an, wie er weiter induziert wird.
Von diesem Sachverhalt erklärt uns Josef kein Stück, obwohl dies elementare Elektrotechnik ist.
Im übrigen hatte ich bereits erklärt, dass das Faraday Paradoxon nur eine Schimäre ist. Ein um die Magnetachse rotierender Permanentmagnet erzeugt aus Symmetriegründen kein rotierendes Magnetfeld.

Wolfgang24-1 schrieb:

Rainer Raisch: Uni Graz Magnetismus als relativistisches Phänomen Bachelorarbeit

Elektrodynamik funktioniert doch gänzlich ohne Relativitätstheorie genauso wie die Mechanik, sofern die auftretenden Geschwindigkeiten nicht "relativistisch" sind. Die Maxwellgleichungen sind keine relativistischen Gleichungen, in denen der Gamma Faktor vorkommt.
Die Relativitätstheorie passt natürlich auch, aber sie bringt im nicht relativistischen Grenzfall genau nichts Neues. Wesentlich mehr zeigt diese Bachelorarbeit doch tatsächlich nicht.2

In dem Punkt stimme ich Wolfgang zu. Wie ich mit der Erklärung mit der Längenkontraktion gelesen habe, war ich zuerst stutzig, weil die Elektronen in einem metallischen normalen Leiter sich mit "Schneckentempo" bewegen. 

Im Grunde ist die Argumentation etwa von Herrn Gassner insoweit "seltsam", weil im Falle von zwei mit derselben Stromstärke betriebenen Leiter er in seinem Tafelbild aber nur den einen Leiter ganz (mit Kristallgitter) und den anderen nur mit dem einsamen Elektronen darstellt. Wenn er das Kristallgitter hinzunehmen würde, dann bräuchte er diese Konstruktion mit der Längenkontraktion nicht.

Gruß
Rudi Knoth

Die Betrachtung von komplexen physikalischen Szenarien, von verschiedenen Referenzsystemen aus, scheint grundsätzlich an Grenzen zu stoßen. Die Relativitätstheorie sagt zwar, dass wenn man alles vollständig Lorentz-transformiert dass dann die Sichtweisen vollständig äquivalent sein müssten. Aber das widerspricht teilweise der Symmetrie. Die Betrachtung eines Sachverhalts aus einem bewegten System heraus, kann prinzipiell die relativen Beziehungen der Objekte zueinander im Sachverhalt nicht ändern. Was geändert wird sind lediglich die spezifischen Beziehungen der einzelnen isolierten Objekte zum bewegten Betrachter.
Alle Relationen zusammen passen dann möglicherweise nicht mehr konsistent zusammen. 
Wenn man alle physikalischen Eigenschaften korrekt Lorentz-transformiert, dann wird dies im Fall von elektromagnetischen Feldern extrem kompliziert, weil diese Transformation elektrische und magnetische Eigenschaften teilweise ineinander überführt und so auch zu prinzipiellen Konsequenzen selbst auf atomarer Ebene führt. Aber solche Konsequenzen können wir prinzipiell nicht berechnen, da wir kein vollständiges Modell für alle quantenmechanischen Zusammenhänge haben.

Wolfgang24-1 schrieb:

sofern die auftretenden Geschwindigkeiten nicht "relativistisch" sind

Du verstehst gar nicht, was das Thema ist, schau doch mal den Titel des Threads an.

Es GIBT keinen Magnetismus als zusätzliche Kraft. Er ist das klassiche Bild einer dritten Kraft, obwohl er in Wahrheit nichts anderes ist als relativistische Effekte, und zwar zB beim Strom im Leiter bereits bei wenigen cm pro Sekunde.

Wolfgang24-1 schrieb:

Eclipse4:Welches "bewegte Magnetfeld" und wie soll es kompensiert werden?

Hast du jetzt den Faden verloren? Es geht um das von Josef Gassner gezeichnete Bild aus der Sicht der sich bewegenden stromtragenden Elektronen.

Ach so. Darauf muss man erst mal kommen. Bei Gaßner bewegt sich kein Magnetfeld und es wird auch kein Strom kompensiert. Da interpretierst du wohl einiges hinein.

Wolfgang24-1 schrieb:

Diese Elektronen sehen sich bewegende Protonen, ...

Richtig. Sie sehen einen Strom. Sich bewegende Protonen sind doch ein Strom, oder nicht?
Also: Die Protonen sehen einen Strom von Elektronen in ihrem Ruhesystem, und die Elektronen sehen einen Strom von Protonen in ihrem Ruhesystem. Das sind absolut 2 Ströme an der Zahl.

Es sind zwar nur zwei Sichtweisen auf denselben Sachverhalt (stromdurchflossener Leiter), aber sei's drum. Du willst 2 Ströme und bekommst 2 Ströme. Alles klar soweit? Nach meinem Verständnis ja.

Wolfgang24-1 schrieb:

, die exakt das Magnetfeld erzeugen, das auch die stromtragenden Elektronen im Ruhesystem des Leiters generieren.

Die beiden Ströme erzeugen also exakt dasselbe Magnetfeld.
Damit haben wir 2 Ströme im Leiter und 1 Magnetfeld um den Leiter, das von den Strömen erzeugt wird.

Oder willst du mit den 2 verschiedenen Strömen auch 2 verschiedene Magnetfelder sehen? Das wäre ein Widerspruch, denn es wird ja vom Strom der Protonen "exakt das Magnetfeld" erzeugt, das auch vom Strom der Elektronen erzeugt wird. Also nur 1 Magnetfeld, ein-und dasselbe. Alles klar soweit?

Wolfgang24-1 schrieb:

Nach Josefs Analyse, ist das Magnetfeld im System der stromtragenden Elektronen in Ruhe und übt daher keine Lorentzkraft auf ein mit bewegtes externes Elektron aus.

Auf ein zum Beobachter ruhendes externes Elektron im Magnetfeld, um genau zu sein. Er spricht nicht von einem ruhenden Magnetfeld. Das interpretierst du hinein.

Auf zum Beobachter bewegte Ladungen wird eine Lorentzkraft beobachtet und auf ruhende Ladungen nicht. Da die externe Ladung jetzt zum Beobachter ruht, wird folglich keine Lorentzkraft beobachtet. Das ist elementare Elektrotechnik.

Wolfgang24-1 schrieb:

Der Punkt ist jedoch, dass sich dann das Magnetfeld relativ zu dem Leiter bewegt

Im Ruhesystem der stromtragenden Elektronen bewegt sich das Magnetfeld? Diese Elektronen erzeugen es doch, wie wir oben festgestellt haben. Es müsste mit seinen Feldlinien an ihnen "kleben", also mit ihnen ruhen.

Oder meinst du es bewegt sich, weil es vom 2. Strom der Protonen erzeugt wird und mit seinen Feldlinien an denen klebt? Wie könnte das denn sein? Wir haben doch nur ein einziges Magnetfeld um den Leiter, wir oben festgestellt haben.

2 verschiedene Magnetfelder wäre schon ein Widerspruch, und das einzige Magnetfeld, das sich nach deiner Beschreibung sowohl zu den Elektronen des 1. Stroms bewegen soll als auch zu den Protonen des 2. Stroms ist ganz offensichtlich auch ein Widerspruch.

Doch damit nicht genug, jetzt wird es noch abstruser:

Wolfgang24-1 schrieb:

und daher im Leiter einen Strom generiert. Dieser zusätzliche Strom führt dann zu einem Magnetfeld. Der zusätzliche Strom wächst solange an, wie er weiter induziert wird.

Aua... jetzt kommt noch ein dritter Strom dazu, der anwächst und noch ein weiteres Magnetfeld generiert. Was für ein Strom soll das denn jetzt sein? 2 haben wir ja schon. Und welches zusätzliche Magnetfeld soll er erzeugen?

Dieser vermeintlich 3. Strom kann doch nur identisch mit dem 2. sein, mit dem Strom der Protonen im Ruhesystem der Elektronen. Der hat mit dem 1. Strom schon immer existiert und muss nicht erst induziert werden und anwachsen. Er erzeugt auch kein weiteres Magnetfeld, sondern nur genau das eine, das wir schon kennen.

Wolfgang24-1 schrieb:

Von diesem Sachverhalt erklärt uns Josef kein Stück, obwohl dies elementare Elektrotechnik ist.

Diese wirre und widersprüchliche Auffassung des Sachverhalts ist doch keine elementare Elektrotechnik. Klar, dass Josef solchen - mit Verlaub - Unsinn nicht erzählt.

Wolfgang24-1 schrieb:

Im übrigen hatte ich bereits erklärt, dass das Faraday Paradoxon nur eine Schimäre ist. Ein um die Magnetachse rotierender Permanentmagnet erzeugt aus Symmetriegründen kein rotierendes Magnetfeld.

Bei rotierender Scheibe soll sich das Magnetfeld bewegen und bei stehender Scheibe "aus Symmetriegründen" nicht, ganz egal ob der Permanentmagnet rotiert. Auch das ist alles andere als plausibel. Das sog. Igelstachelmodell funktioniert einfach nicht.

Rainer Reisch:Es GIBT keinen Magnetismus als zusätzliche Kraft. Er ist das klassiche Bild einer dritten Kraft, obwohl er in Wahrheit nichts anderes ist als relativistische Effekte, und zwar zB beim Strom im Leiter bereits bei wenigen cm pro Sekunde.

Elektrotechnik mit Magnetostatik gibt es schon viel länger als Relativitätstheorie. Die grenzwertige Relativitätstheorie, bei kleinen Geschwindigkeiten relativ zur Lichtgeschwindigkeit, bringt grundsätzlich nichts neues in der Physik. Daher ändert sie auch nichts bezüglich magnetischer Felder. Magnetische Felder sind kein relativistischer Effekt sondern ein fundamentaler elektrodynamischer Effekt.
 

Rainer Raisch schrieb:

ergibt sich der Faktor aus der Sicht des Zielobjektes für 1/r² automatisch mit γ².

Da bin ich in die allte Falle reingetappt.

Die Lorentzkontraktion wirkt sich auf die Entfernung aus, aber die Kraftwirkung ergibt sich ja nicht aus dem Entfernungsquadrat, wie vielfältig mit Feldlinien argumentiert wird, sondern allein aus dem Gradienten (des verzerrten Potentialfeldes):

F = Ladung²Kopplung · ∇(1/r)
also aus Sicht des Ziels
Fe = Q·q·kC/s²γ
Fg = M·m·G/s²γ

Hinzu kommt dann noch die Relativität der Beschleunigung mit einem Faktor γ³ sowie der Doppler mit (1-β)/(1+β).

g = M·G·(1-β) / (1+β)s²γ⁴
a = Q·Ρ·kC·(1-β) / (1+β)s²γ⁴

mit Ρ = q/m (Rho) der Probeladung

Die Winkelabhängigkeit (sin) macht die Formel etwas unübersichtlich, da der Faktor mehrfach und bei jedem β unterschiedlich auftaucht (sin, cos). Es lässt sich aber direkt in β "aufteilen":

β·sin = β⊥ 
β·cos = β∥ 

g = M·G·(1-β∥) / (1+β∥)s²γ⁴(1-β⊥²)
a = Q·Ρ·kC·(1-β∥) / (1+β∥)s²γ⁴(1-β⊥²)