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Elementare Ursache von Kräften auf Objekte

Re: Elementare Ursache von Kräften auf Objekte

3 Tage 7 Stunden her
#12431
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.
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.
, 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?
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.
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:
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? Zwei 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 anwachseen. Er erzeugt auch kein weiteres Magnetfeld, sondern nur genau das eine, das wir schon kennen.
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.
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.
Du verkomplizierst die Dinge hier grenzenlos. Wenn es richtigerweise nur ein Magnetfeld gibt und sich Elektronen und Protonen relativ zueinander bewegen, dann können nicht beide Teilchenarten gleichzeitig in Ruhe gegenüber dem Magnetfeld sein. Nach Josef Gassner ist das jedoch der Fall.
Bei rotierender Metallscheibe bewegt sich das Metall gegenüber dem Magnetfeld. Bei rotierender Magnetscheibe überlagern sich die Beiträge der Elementardipole zu einem nicht rotierenden Magnetfeld. D.h. die Rotation der Magnetscheibe hat überhaupt keinen Effekt.

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Re: Elementare Ursache von Kräften auf Objekte

3 Tage 6 Stunden her - 3 Tage 6 Stunden her
#12432
Rainer Raisch: Da bin ich in die allte Falle reingetappt.
Wenn sich ein Beobachter zwei ruhenden Ladungen mit einer Geschwindigkeit v nähert, dann kann das nichts an der Kraft ändern, die die beiden Ladungen aufeinander ausüben.
Aus der Sicht des Beobachters haben sich jedoch die Massen der beiden Ladungsträger geändert. Das beeinflusst aus der Sicht des Beobachters wiederum die Beschleunigung, die die beiden Ladungsträger erfahren.
Die Masse ändert sich proportional zu γ. Daher muss sich die Beschleunigung bei gleichbleibender Kraft auch proportional zu γ ändern und nicht mit γ³.
γ³ für die Beschleunigung ist sowieso falsch, weil sich Ort und Zeit umgekehrt proportional zu γ ändern. Im Übrigen ergibt sich "umgekehrt proportional zu γ" aus der konstanten Lichtgeschwindigkeit.
Letzte Änderung: 3 Tage 6 Stunden her von Wolfgang24-1.

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Re: Elementare Ursache von Kräften auf Objekte

3 Tage 6 Stunden her - 3 Tage 4 Stunden her
#12433
Die grenzwertige Relativitätstheorie, bei kleinen Geschwindigkeiten relativ zur Lichtgeschwindigkeit, bringt grundsätzlich nichts neues in der Physik.
Dass sie nichts neues bringt ist wirklich neu. Man muss schon sehr verblendet sein um es so zu sehen.

Aus der Tatsache, dass sich bei der Gravitation erst bei großen Geschwindigkeiten ein Unterschied zur klassischen Mechanik ergibt, darf man nicht folgern, dass das auch für die Elektrodynamik gilt. Denn die Coulombkraft ist bekanntlich um viele Größenordnungen stärker als die Gravitation, zwischen Proton und Elektron 1.2 · 10³⁶ mal stärker! Die schiere Menge an stromtragenden Elektronen in einem Leiter tut ihr Übriges, um auch bei kleinen Geschwindigkeiten spürbar zu wirken.

Man kann es ja ausrechnen. Ich zwar nicht, aber da vertraue ich denen, die es können. Wenn es nicht aufginge, wäre es Leuten wie Josef Gassner längst aufgefallen und sofort an die große Glocke gehängt worden. Ein so sensationeller Fund kann nicht verborgen bleiben.
Letzte Änderung: 3 Tage 4 Stunden her von Eclipse4.

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Re: Elementare Ursache von Kräften auf Objekte

3 Tage 4 Stunden her - 3 Tage 2 Stunden her
#12434
Du verkomplizierst die Dinge hier grenzenlos.
Na wenn dir diese einfache Logik schon grenzenlos kompliziert erscheint, dann wird es wohl an dir liegen.
Wenn es richtigerweise nur ein Magnetfeld gibt und sich Elektronen und Protonen relativ zueinander bewegen, dann können nicht beide Teilchenarten gleichzeitig in Ruhe gegenüber dem Magnetfeld sein.
Du widersprichst dir hier permanent. Das Magnetfeld kann auch nicht gleichzeitig in Bewegung gegenüber beiden Teilchenarten sein. Nach Wolfgang24-1 ist das aber der Fall.
Nach Josef Gassner ist das jedoch der Fall.
Nein. Gassner verliert keine Silbe über Ruhe oder Bewegung des Magnetfelds zu irgendwelchen Teilchen. Nur du fängst hier dauernd damit an, was ein grober Denkfehler ist, den du Gaßner und Feynman die Schuhe schiebst.

Gaßner spricht ausschließlich über Ruhe und Bewegung der Teilchen zueinander. Nur diese Bewegung mit v ist entscheidend für eine evtl. gegebene Lorentzkraft F = q(v x B) im Inertialsystem. B hat keine Geschwindigkeit.

Aber lassen wir das. Ich sehe, du hast dich da auf eine fixe Idee versteift und willst den Tatsachen nicht ins Auge sehen. Dagegen kann man nichts machen.
Bei rotierender Metallscheibe bewegt sich das Metall gegenüber dem Magnetfeld. Bei rotierender Magnetscheibe überlagern sich die Beiträge der Elementardipole zu einem nicht rotierenden Magnetfeld. D.h. die Rotation der Magnetscheibe hat überhaupt keinen Effekt.
Die el. Spannung wird über dem Radius der ruhenden Scheibe gemessen. Bewegte Feldlinien müssten ihn überstreichen und Strom induzieren. Da ist weder Überlagerung noch Symmetrie.
Letzte Änderung: 3 Tage 2 Stunden her von Eclipse4.

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Re: Elementare Ursache von Kräften auf Objekte

3 Tage 2 Stunden her - 3 Tage 1 Stunde her
#12435
Wenn sich ein Beobachter zwei ruhenden Ladungen mit einer Geschwindigkeit v nähert,
Du verstehst wirklich nur Bahnhof, lies es am besten einfach nocheinmal, was ich geschrieben habe.
Letzte Änderung: 3 Tage 1 Stunde her von Rainer Raisch.

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Re: Elementare Ursache von Kräften auf Objekte

3 Tage 1 Stunde her - 3 Tage 43 Minuten her
#12436
Du verkomplizierst die Dinge hier grenzenlos.
Na wenn dir diese einfache Logik schon grenzenlos kompliziert erscheint, dann wird es wohl an dir liegen.
Wenn es richtigerweise nur ein Magnetfeld gibt und sich Elektronen und Protonen relativ zueinander bewegen, dann können nicht beide Teilchenarten gleichzeitig in Ruhe gegenüber dem Magnetfeld sein.
(1) Du widersprichst dir hier permanent. Das Magnetfeld kann auch nicht gleichzeitig in Bewegung gegenüber beiden Teilchenarten sein. Nach Wolfgang24-1 ist das aber der Fall.
Nach Josef Gassner ist das jedoch der Fall.
(2)Nein. Gassner verliert keine Silbe über Ruhe oder Bewegung des Magnetfelds zu irgendwelchen Teilchen. Nur du fängst hier dauernd damit an, was ein grober Denkfehler ist, den du Gaßner und Feynman die Schuhe schiebst.

(3) Gaßner spricht ausschließlich über Ruhe und Bewegung der Teilchen zueinander. Nur diese Bewegung mit v ist entscheidend für eine evtl. gegebene Lorentzkraft F = q(v x B) im Inertialsystem. B hat keine Geschwindigkeit.

Aber lassen wir das. Ich sehe, du hast dich da auf eine fixe Idee versteift und willst den Tatsachen nicht ins Auge sehen. Dagegen kann man nichts machen.
Bei rotierender Metallscheibe bewegt sich das Metall gegenüber dem Magnetfeld. Bei rotierender Magnetscheibe überlagern sich die Beiträge der Elementardipole zu einem nicht rotierenden Magnetfeld. D.h. die Rotation der Magnetscheibe hat überhaupt keinen Effekt.
(4) Die el. Spannung wird über dem Radius der ruhenden Scheibe gemessen. Bewegte Feldlinien müssten ihn überstreichen und Strom induzieren. Da ist weder Überlagerung noch Symmetrie.
(1) Das Magnetfeld ruht im System der Leiter. Ich hatte niemals behauptet, dass es sich in beiden Inertialsystemen bewegt.
(2) Ruhe oder Bewegung des Magnetfeldes relativ zum geladenen Teilchen, das ist entscheidend für die Lorentzkraft auf das Teilchen. Schade dass Gassner darauf nicht eingeht.
(3) Lorentzkraft F = q(vxB) Welche Teilchen kommen hier vor? v ist hier die Geschwindigkeit relativ zum magnetischen Feld.
(4) Spannung entsteht, wenn sich die Scheibe dreht. Die Drehung des Magneten zeigt keine Wirkung.
Irgendwie scheinst du zu denken dass sich Magnetfelder entweder nicht bewegen können, oder dass deren Bewegung keine Rolle spielt. Aber das ist falsch und kann leicht widerlegt werden.
Letzte Änderung: 3 Tage 43 Minuten her von Wolfgang24-1.

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Re: Elementare Ursache von Kräften auf Objekte

3 Tage 1 Stunde her
#12437
Die grenzwertige Relativitätstheorie, bei kleinen Geschwindigkeiten relativ zur Lichtgeschwindigkeit, bringt grundsätzlich nichts neues in der Physik.
Dass sie nichts neues bringt ist wirklich neu. Man muss schon sehr verblendet sein um es so zu sehen.

Aus der Tatsache, dass sich bei der Gravitation erst bei großen Geschwindigkeiten ein Unterschied zur klassischen Mechanik ergibt, darf man nicht folgern, dass das auch für die Elektrodynamik gilt. Denn die Coulombkraft ist bekanntlich um viele Größenordnungen stärker als die Gravitation, zwischen Proton und Elektron 1.2 · 10³⁶ mal stärker! Die schiere Menge an stromtragenden Elektronen in einem Leiter tut ihr Übriges, um auch bei kleinen Geschwindigkeiten spürbar zu wirken.

Man kann es ja ausrechnen. Ich zwar nicht, aber da vertraue ich denen, die es können. Wenn es nicht aufginge, wäre es Leuten wie Josef Gassner längst aufgefallen und sofort an die große Glocke gehängt worden. Ein so sensationeller Fund kann nicht verborgen bleiben.
Die relativistische Wirkung zeigt sich am Dilationsfaktor Gamma. Bei kleinen Geschwindigkeiten gilt 1/√(1-v²/c²)≈1+v²/2c². Damit wird mc² zu mₒc²+mₒv²/2 und das ist rein klassisch. In E=-vxB, oder B=vxE/c² kommt der Dilatationsfaktor überhaupt nicht vor. Deshalb sind diese Formeln ebenfalls rein klassisch.
Das ist nicht sensationell sondern Allgemeinwissen. Aber selbst Allgemeinwissen erreicht nicht jeden.

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Re: Elementare Ursache von Kräften auf Objekte

3 Tage 54 Minuten her
#12438
Du verstehst wirklich nur Bahnhof, lies es am besten einfach nocheinmal, was ich geschrieben habe
Das hattest du geschrieben: 
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)
Die Falle, in die du getappt bist, besteht darin, dass die Bewegung eines Beobachters prinzipiell keinen Einfluss auf die Kraft haben kann, mit der sich beobachtete Teilchen gegenseitig anziehen oder abstoßen. Deine Neuberechnung der Kraft ist daher irrelevant und falsch.

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Re: Elementare Ursache von Kräften auf Objekte

2 Tage 22 Stunden her
#12440
Die Falle, in die du getappt bist, besteht darin, dass die Bewegung eines Beobachters prinzipiell keinen Einfluss auf die Kraft haben kann, mit der sich beobachtete Teilchen gegenseitig anziehen oder abstoßen. Deine Neuberechnung der Kraft ist daher irrelevant und falsch.
Ist dem tatsächlich so?

Wenn sich verschiedene Beobachter mit verschiedenen Geschwindigkeiten bewegen und zwei Teilchen betrachten, dann sehen sie immer die selbe reale Bewegung dieser Teilchen.

Aber je nach Geschwindigkeit des Beobachters haben die Teilchen in seinem Bezugssystem eine unterschiedliche Masse. Gemäß F = m*a müsste dann doch auch im jeweiligen Bezugssystem eine unterschiedliche Kraft zwischen diesen Teilchen wirken. Oder mache ich einen Denkfehler?

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Re: Elementare Ursache von Kräften auf Objekte

2 Tage 21 Stunden her
#12441
Clauss: Aber je nach Geschwindigkeit des Beobachters haben die Teilchen in seinem Bezugssystem eine unterschiedliche Masse. Gemäß F = m*a müsste dann doch auch im jeweiligen Bezugssystem eine unterschiedliche Kraft zwischen diesen Teilchen wirken. Oder mache ich einen Denkfehler?
Die Kraft zwischen den Teilchen muss gleich bleiben, weil die Beobachter die Teilchen ja nicht beeinflussen können. Aber die Beschleunigung transformiert sich relativistisch, entsprechend wie sich Raum und Zeit transformieren. Quer zur Relativgeschwindigkeit transformiert sich nur die Zeit mit γ. Die Masse transformiert sich ebenfalls mit γ.
Der bewegte Beobachter "sieht" dann die transformierte Beschleunigung a⊥ quer zur Geschwindigkeitsdifferenz proportional zu 1/γ² und nicht proportional zu γ³ wie Rainer es behauptet.

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Re: Elementare Ursache von Kräften auf Objekte

2 Tage 21 Stunden her - 2 Tage 20 Stunden her
#12442
Das Magnetfeld kann auch nicht gleichzeitig in Bewegung gegenüber beiden Teilchenarten sein.
(1) Das Magnetfeld ruht im System der Leiter. Ich hatte niemals behauptet, dass es sich in beiden Inertialsystemen bewegt.
Warum nicht? Das müsstest du doch erkennen. Überleg' mal:
Dasselbe Magnetfeld ergibt sich
  • bei Bewegung der Strom-Elektronen q- 
  • bei Bewegung der Leiter-Protonen q+
Bewegte Ladung => Magnetfeld, in jedem der frei wählbaren Inertialsystem dasselbe Magnetfeld, wie vom Relativitätsprinzip gefordert.
Die Ursache für das Magnetfeld ist völlig symmetrisch: Einfach die Bewegung von Ladungsträgern im jeweiligen Ruhesystem, oder etwa nicht?

Die Frage ist ernst gemeint: Siehst du diese perfekte Symmetrie oder nicht?
Wenn nicht sind wir hier wirklich fertig und du musst nicht weiter lesen.
Das wäre mir dann auch recht und wir könnten das Theater beenden.

Du bist noch dabei? 
Also wenn das Magnetfeld nach deiner Auffassung immer zum Leiter ruht, dann hätte man
  • bei bewegten Ladungsträgern q- ein ruhendes Magnetfeld (im Ruhesystem der Leiter-Protonen q+)
  • bei bewegten Ladungsträgern q+ ein bewegtes Magnetfeld (im Ruhesystem der Strom-Elektronen q-)
Ein Naturgesetz, wonach mit bewegten Ladungsträgen je nach Vorzeichen mal ein ruhendes, mal ein bewegtes Magnetfeld einher geht ist mir nicht bekannt. Dir vielleicht? Das wäre wirklich neu^^.

Wenn positive und negative Ladung gleichwertig sind, dann wäre der Leiter nach deiner Auffassung ein von der Natur absolut bevorzugtes Bezugsystem. Ein klarer Widerspruch zum Relativitätsprinzip!

Tatsächlich ist der Leiter nur das vom Experimentator frei gewählte Bezugsystem, eben das Labor, in dem freundlicherweise auch der Leiter ruht.

Aus deiner falschen Annahme kann man alles mögliche und unmögliche folgern. Ex falso quodlibet.
(2) Ruhe oder Bewegung des Magnetfeldes relativ zum geladenen Teilchen, das ist entscheidend für die Lorentzkraft auf das Teilchen. Schade dass Gassner darauf nicht eingeht.
Er hätte darauf eingehen können um klarzustellen, dass es genau nicht entscheidend für die Lorentzkraft auf das Teilchen ist. Das habe ich auch vermisst. Er geht eben nur auf das ein, was entscheidend ist. Richard Feynman ist aber mit klaren Worten darauf eingegangen:
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).
Die von mir fett hervorgehobene Aussage bedeutet, dass sich durch ein "bewegtes Magnetfeld" nur die Werte von E und B ändern können. Das ist aber in unserem Fall vom idealisierten, stromdurchflossenen Leiter nicht möglich, weil B auf ganzer Länge des Leiters konstant ist.
(3) Lorentzkraft F = q(v x B) Welche Teilchen kommen hier vor? v ist hier die Geschwindigkeit relativ zum magnetischen Feld.
v ist die Geschwindigkeit eines Teilchens der Ladung q relativ zum Beobachter. Josef Gaßner erklärt es doch ganz deutlich am Tafelbild. B ist die magnetische Flussdichte in Tesla und hat keine Geschwindigkeit zu irgend einem Teilchen. Eine "Geschwindigkeit relativ zum magnetischen Feld" ist Unsinn.
Irgendwie scheinst du zu denken dass sich Magnetfelder entweder nicht bewegen können, oder dass deren Bewegung keine Rolle spielt. Aber das ist falsch und kann leicht widerlegt werden.
Na dann widerlege es doch. Aber mit Beweisen, nicht mit Behauptungen. 
Letzte Änderung: 2 Tage 20 Stunden her von Eclipse4.

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Re: Elementare Ursache von Kräften auf Objekte

2 Tage 20 Stunden her - 2 Tage 20 Stunden her
#12444
Die Kraft zwischen den Teilchen muss gleich bleiben,
Schön, dass Dir das klar ist.
Aber schade dass Du mein Deutsch nicht verstehst.

Die freie Wahl des Bezugssystems ist es ja gerade, was meine Erklärung mittels der SRT (die Du leider nicht verstehen willst) allgemein verbindlich macht.
dass die Bewegung eines Beobachters prinzipiell keinen Einfluss auf die Kraft haben kann
Eben und darum ist die klassiche Erklärung aus dem Laborsystem eines unbeteiligten Beobachters heraus mittels des Magnetfeldes Humbug, aber natürlich eine sehr praktikable Krücke.

Deshalb kommt es allein auf den mitbewegten Beobachter an. Nur dieser beobachtet neutral und objektiv die für ihn subjektive Wirkung und deren Ursachen.
Letzte Änderung: 2 Tage 20 Stunden her von Rainer Raisch.

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Re: Elementare Ursache von Kräften auf Objekte

2 Tage 19 Stunden her - 2 Tage 19 Stunden her
#12445
Eclipse4 "Warum nicht? Das müsstest du doch erkennen. Überleg' mal:
Dasselbe Magnetfeld ergibt sich
  • bei Bewegung der Strom-Elektronen q- 
  • bei Bewegung der Leiter-Protonen q+
Bewegte Ladung => Magnetfeld, in jedem der frei wählbaren Inertialsystem dasselbe Magnetfeld, wie vom Relativitätsprinzip gefordert.
Die Ursache für das Magnetfeld ist völlig symmetrisch: Einfach die Bewegung von Ladungsträgern im jeweiligen Ruhesystem, oder etwa nicht?

Die Frage ist ernst gemeint: Siehst du diese perfekte Symmetrie oder nicht?
Da ist eben keine perfekte Symmetrie. Bei Bewegung der Strom Elektronen bewegt sich etwa 0.00001% des Leiters. Bei Bewegung der Leiter Protonen bewegt sich 99,99999% des Leiters.
Du bist noch dabei? 
Also wenn das Magnetfeld nach deiner Auffassung immer zum Leiter ruht, dann hätte man
  • bei bewegten Ladungsträgern q- ein ruhendes Magnetfeld (im Ruhesystem der Leiter-Protonen q+)
  • bei bewegten Ladungsträgern q+ ein bewegtes Magnetfeld (im Ruhesystem der Strom-Elektronen q-)
Ein Naturgesetz, wonach mit bewegten Ladungsträgen je nach Vorzeichen mal ein ruhendes, mal ein bewegtes Magnetfeld einher geht ist mir nicht bekannt. Dir vielleicht? Das wäre wirklich neu^^.
Ja ich bin noch dabei. 0.00001% der sich bewegenden Protonen werden nicht von mit bewegten Elektronen begleitet und erzeugen daher einen Strom. Dieser Strom erzeugt ein Magnetfeld im Ruhesystem der stromtragenden Elektronen. Das Problem ist jedoch dass nun 99,99998% des Leiters sich relativ zum Magnetfeld bewegen. (Die Prozentzahlen beziehen sich auf die Ladung der Elementarteilchen und nicht auf deren Masse.) Diese Relativbewegung ist nun physikalisch nicht möglich, weil das einen Strom im Leiter induzieren würde.
Das mit der Bewegung des neutralen Leitermaterials relativ zum Magnetfeld bei dem Protonenstrom scheinst du irgendwie überhaupt nicht zu kapieren. Denkst du denn wirklich, dass sich so ein Leiter, dann wenn er Strom führt, zu 100% aus sich im Mittel bewegenden Elektronen bestehen würde? Tatsache ist, dass nur ein winziger Bruchteil aller Elektronen im Leiter an der Stromführung beteiligt sind. Der weitaus größere Teil des Leiters ist vollkommen passiv bzw. wird durch den ohmschen Widerstand vom Strom etwas erwärmt. Bist du jetzt noch bei dieser Argumentation dabei?
Wenn positive und negative Ladung gleichwertig sind, dann wäre der Leiter nach deiner Auffassung ein von der Natur absolut bevorzugtes Bezugsystem. Ein klarer Widerspruch zum Relativitätsprinzip!
Tatsächlich ist der Leiter nur das vom Experimentator frei gewählte Bezugsystem, eben das Labor, in dem freundlicherweise auch der Leiter ruht.
Aus deiner falschen Annahme kann man alles mögliche und unmögliche folgern. Ex falso quodlibet.
Du hättest mit deiner symmetrischen Annahme genau dann recht, wenn sich alle Elektronen im Leiter bewegen würden und so den Strom tragen würden. Die mittlere Geschwindigkeit der stromtragenden Elektronen wäre dann aber millionenfach geringer als sie tatsächlich ist. Der Wissensbaustein, der dir offensichtlich gefehlt hat, ist dass der Strom nur von einem winzigen Bruchteil aller Elektronen im Leiter, den freien Elektronen im Leitungsband, getragen wird.

Konnte ich dir nun damit beweisen, dass dein Symmetrie-Ansatz von Elektronen- und Protonenstrom total daneben liegt?
Letzte Änderung: 2 Tage 19 Stunden her von Wolfgang24-1.

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Re: Elementare Ursache von Kräften auf Objekte

2 Tage 18 Stunden her
#12446
Die Kraft zwischen den Teilchen muss gleich bleiben,
Schön, dass Dir das klar ist.
Aber schade dass Du mein Deutsch nicht verstehst.

Die freie Wahl des Bezugssystems ist es ja gerade, was meine Erklärung mittels der SRT (die Du leider nicht verstehen willst) allgemein verbindlich macht.
dass die Bewegung eines Beobachters prinzipiell keinen Einfluss auf die Kraft haben kann
Eben und darum ist die klassiche Erklärung aus dem Laborsystem eines unbeteiligten Beobachters heraus mittels des Magnetfeldes Humbug, aber natürlich eine sehr praktikable Krücke.

Deshalb kommt es allein auf den mitbewegten Beobachter an. Nur dieser beobachtet neutral und objektiv die für ihn subjektive Wirkung und deren Ursachen.
Dein Deutsch ist nicht das Problem. Das Problem ist jedoch dein Deutsch in physikalische Aussagen zu übersetzen.
Du sprichst beispielsweise von der "klassischen Erklärung aus dem Laborsystem eines unbeteiligten Beobachters". Aber genau das ist doch eine relativistische Herangehensweise.
Der entscheidende Punkt ist, dass wir die relativistische Herangehensweise, bei der alle Einzelheiten vollständig Lorentz-transformiert werden müssen, nicht vollständig beherrschen. Insbesondere bei der Festköperphysik stoßen wir dabei an Grenzen. Aber trotzdem erkennen wir, ganz ernsthaft, Paradoxien oder Widersprüche bei unserem leider unvollständigen relativistischen Ansatz. Tatsache ist jedoch dass wir alle diese Paradoxien oder Widersprüche den Hasen geben können (they are for the birds).

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Re: Elementare Ursache von Kräften auf Objekte

2 Tage 6 Stunden her - 2 Tage 6 Stunden her
#12447
Eclipse4 "Warum nicht? Das müsstest du doch erkennen. Überleg' mal:
Dasselbe Magnetfeld ergibt sich
  • bei Bewegung der Strom-Elektronen q- 
  • bei Bewegung der Leiter-Protonen q+
Bewegte Ladung => Magnetfeld, in jedem der frei wählbaren Inertialsystem dasselbe Magnetfeld, wie vom Relativitätsprinzip gefordert.
Die Ursache für das Magnetfeld ist völlig symmetrisch: Einfach die Bewegung von Ladungsträgern im jeweiligen Ruhesystem, oder etwa nicht?

Die Frage ist ernst gemeint: Siehst du diese perfekte Symmetrie oder nicht?
Da ist eben keine perfekte Symmetrie.
Also nicht. Jetzt wundert mich nichts mehr.
Bei Bewegung der Strom Elektronen bewegt sich etwa 0.00001% des Leiters. Bei Bewegung der Leiter Protonen bewegt sich 99,99999% des Leiters.
Die %-Angaben sind irrelevant und ändern sich bei gleicher Stromstärke auch mit der Dicke des Leiters.
x% des Leiters sind x% aller Elektronen und x% aller Protonen im Leiter. Nur diese stellen jeweils einen Strom dar.

Fakt ist doch: Jeder einzelnen Ladung q- im Elektronenstrom entspricht genau eine Ladung q+ im Protonenstrom. Diese entsteht bekanntlich dadurch, dass sich ein Elektron q- von seinem Atom weg bewegt, so dass es nach außen die Ladung q+ hat.

Es ist perfekt symmetrisch. Du sagst es ja selbst:
0.00001% der sich bewegenden Protonen werden nicht von mit bewegten Elektronen begleitet und erzeugen daher einen Strom. Dieser Strom erzeugt ein Magnetfeld im Ruhesystem der stromtragenden Elektronen.
Genau: Dem Elektronenstrom entspricht ein gleichstarker Protonenstrom. Beide erzeugen das Magnetfeld in beiden Ruhesystemen, das aber angeblich immer zum Leiter ruht, d.h. sowohl zu den neutralen Atomen als auch zu den x% positiv geladener Ionen, die das Feld erzeugen. Angeblich ruht es niemals zu den x% Elektronen, die das Feld erzeugen.

So ergibt es einfach keinen Sinn. Die Symmetrie wäre zerstört und wir hätten mit dem Ruhesystem des Leiters ein absolut von der Natur bevorzugtes Bezugsystem. Ein klarer Widerspruch zum Relativitätsprinzip.

Es gibt nicht "das Magnetfeld der Elektronen" und "das Magnetfeld der Ionen" als physikalisch unabhängige Objekte. Die Felder überlagern sich linear zu einem einzigen Gesamtfeld.

Man kann auch nicht sagen "Das Magnetfeld ruht bei den Elektronen" oder "ein anderes Magnetfeld ruht bei den Ionen". Das elektromagnetische Feld ist kein materielles Objekt mit eigenem Ruhesystem wie ein Gas oder ein Draht.
Ein Naturgesetz, wonach mit bewegten Ladungsträgen je nach Vorzeichen mal ein ruhendes, mal ein bewegtes Magnetfeld einher geht ist mir nicht bekannt. Dir vielleicht? Das wäre wirklich neu^^.
Das Problem ist jedoch dass nun 99,99998% des Leiters sich relativ zum Magnetfeld bewegen. (Die Prozentzahlen beziehen sich auf die Ladung der Elementarteilchen und nicht auf deren Masse.) Diese Relativbewegung ist nun physikalisch nicht möglich, weil das einen Strom im Leiter induzieren würde.
Nein. Ein Leiter kann durch sein eigenes stationäres Magnetfeld nicht einfach einen zusätzlichen Strom in sich selbst induzieren.

Für elektromagnetische Induktion braucht man klassisch eine Änderung des magnetischen Flusses, oder Relativbewegung zwischen Leiter und externem Magnetfeld, die zu einer Ladungstrennung führt.
  • Bewegte neutrale Atome allein erzeugen keinen Nettostrom.
  • Im Elektronen-Ruhesystem tragen die bewegten Ionen den Strom.
  • Das ist exakt derselbe physikalische Strom wie vorher, nur anders beschrieben.
  • Das stationäre Eigenfeld des Leiters erzeugt keinen zusätzlichen Selbst-Induktionsstrom durch bloßen Bezugssystemwechsel.
Das ist eben das Problem beim Versuch einer rein klassischen Erklärung. Es führt zu Widersprüchen, wenn man dem Magnetfeld ein eigenes Ruhesystem zuordnen will wie einem Gas oder einem Draht. Hier eine paradoxe Selbst-Induktion oder ein absolutes Bezugsystem.
Das mit der Bewegung des neutralen Leitermaterials relativ zum Magnetfeld bei dem Protonenstrom scheinst du irgendwie überhaupt nicht zu kapieren.
Doch: Ich kapiere, dass es unsinnig ist.
Denkst du denn wirklich, dass sich so ein Leiter, dann wenn er Strom führt, zu 100% aus sich im Mittel bewegenden Elektronen bestehen würde?
So etwas habe ich nie behauptet.
Tatsache ist, dass nur ein winziger Bruchteil aller Elektronen im Leiter an der Stromführung beteiligt sind. Der weitaus größere Teil des Leiters ist vollkommen passiv bzw. wird durch den ohmschen Widerstand vom Strom etwas erwärmt. Bist du jetzt noch bei dieser Argumentation dabei?
Eine Binsenweisheit. Natürlich bin ich da dabei, aber nicht bei deiner Argumentation mit fast 100% des Leiters, der im Ruhesystem der stromtragenden Elektronen zu einer Selbstinduktion führen müsste. Begründung siehe oben. Du hast doch selber gemerkt, dass es unmöglich ist.
Du hättest mit deiner symmetrischen Annahme genau dann recht, wenn sich alle Elektronen im Leiter bewegen würden und so den Strom tragen würden.
Der Prozentsatz spielt überhaupt keine Rolle. Nochmal: Jeder einzelnen Ladung q- im Elektronenstrom entspricht genau eine Ladung q+ im Protonenstrom. Wie viele Prozent vom gesamten Leiter es sind ist ganz irrelevant.
Konnte ich dir nun damit beweisen, dass dein Symmetrie-Ansatz von Elektronen- und Protonenstrom total daneben liegt?
Ganz und gar nicht.
Letzte Änderung: 2 Tage 6 Stunden her von Eclipse4.

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Re: Elementare Ursache von Kräften auf Objekte

2 Tage 5 Stunden her - 2 Tage 5 Stunden her
#12448
Eclipse4:Der Prozentsatz spielt überhaupt keine Rolle. Nochmal: Jeder einzelnen Ladung q- im Elektronenstrom entspricht genau eine Ladung q+ im Protonenstrom. Wie viele Prozent vom gesamten Leiter es sind ist ganz irrelevant.
Nein, das ist relevant, weil es die Symmetrie stört, von der du ausgehst. Das Magnetfeld das von einem Strom in einem Leiter erzeugt wird, muss sich im Ruhesystem des Leiters in Ruhe befinden. Es darf sich nicht relativ zum Leiter bewegen, weil dies einen Strom induzieren würde.
Man kann auch nicht sagen "Das Magnetfeld ruht bei den Elektronen" oder "ein anderes Magnetfeld ruht bei den Ionen". Das elektromagnetische Feld ist kein materielles Objekt mit eigenem Ruhesystem wie ein Gas oder ein Draht.
Selbstverständlich kann man den Bewegungszustand v eines Magnetfeldes angeben. Sonst wäre ein Gesetz wie F=q(vxB) völlig sinnlos.
Ein Leiter kann durch sein eigenes stationäres Magnetfeld nicht einfach einen zusätzlichen Strom in sich selbst induzieren.
Das macht er auch nicht, weil er sich relativ zu seinem eigenen stationären Magnetfeld nicht bewegt.

Du scheinst es abstreiten zu wollen, dass die Bewegung eines Leiters quer zu den Feldlinien einen Strom induziert. Aber ein elektrisches Feld E=-vxB führt in einem Leiter immer zu einem Strom.
Letzte Änderung: 2 Tage 5 Stunden her von Wolfgang24-1.

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Re: Elementare Ursache von Kräften auf Objekte

2 Tage 2 Stunden her - 2 Tage 1 Stunde her
#12449
Eclipse4:Der Prozentsatz spielt überhaupt keine Rolle. Nochmal: Jeder einzelnen Ladung q- im Elektronenstrom entspricht genau eine Ladung q+ im Protonenstrom. Wie viele Prozent vom gesamten Leiter es sind ist ganz irrelevant.
Nein, das ist relevant, weil es die Symmetrie stört, von der du ausgehst. Das Magnetfeld das von einem Strom in einem Leiter erzeugt wird, muss sich im Ruhesystem des Leiters in Ruhe befinden. Es darf sich nicht relativ zum Leiter bewegen, weil dies einen Strom induzieren würde.
Wie bewiesen begründet das ein absolutes Inertialsystem und widerspricht somit der Forderung des Relativitätsprinzips, dass die Naturgesetze in allen Inertialsystemen die gleiche Form haben. Es gilt dann eben nicht für die Gesetze der Elektrodynamik.

Du kannst es natürlich es so sehen, wenn du unbedingt willst, aber ich gehe da nicht mit. Andere offenbar auch nicht, weshalb man bekanntlich inzwischen die Spezielle Relativitätstheorie bemüht, um den Sachverhalt konsistent in jedem frei wählbaren Inertialsystem zu beschreiben.
Man kann auch nicht sagen "Das Magnetfeld ruht bei den Elektronen" oder "ein anderes Magnetfeld ruht bei den Ionen". Das elektromagnetische Feld ist kein materielles Objekt mit eigenem Ruhesystem wie ein Gas oder ein Draht.
Selbstverständlich kann man den Bewegungszustand v eines Magnetfeldes angeben. Sonst wäre ein Gesetz wie F=q(vxB) völlig sinnlos.
Du scheinst das Gesetz nicht verstehen zu wollen. Es ist doch wirklich einfach: v bezieht sich ausschließlich auf Bewegung der Ladung q in dem Inertialsystem, das die Bewegung feststellt.

Wenn du aber partout die Geschwindigkeit v auf den magnetischen Fluss B beziehen willst, der irgendwie immer zum Leiter ruht: Wo siehst du bei B eine Geschwindigkeitskomponente parallel zum Leiter? Ich sehe da keine und die Formel wäre falsch. Dann müsstest eine bessere präsentieren können. Richard Feynman war dagegen: "the formula ( 13.1 ) is not to be altered if the source of E or B is moving". Aber tu' dir keinen Zwang an und probier's.

Man kann es auch so sehen:
Wenn sich in einem Inertialsystem eine Elementarladung q mit der Geschwindigkeit v bewegt ohne dass ein externer magnetischer Fluss vorhanden ist, dann stellt diese Bewegung einen elementaren Strom im System dar, der mit einem magn. Fluss B einher geht. In deiner Sprechweise "ruht" B zwangsläufig zur Ladung, denn sonst würde ja eine Kraft F=q(vxB) orthogonal auf sie wirken, welche sie von der Bewegungsrichtung ablenkt. Das wäre absurd. Denn q kann doch nicht vom eigenen Magnetfeld abgelenkt werden, so wie sich der Baron von Münchhausen samt Pferd am eigenen Zopf aus dem Sumpf gezogen hat.

Aber daraus folgt nicht, dass das Magnetfeld selbst ein "Ruhesystem" besitzt. Besser gesagt, das elektromagnetische Feld transformiert mit dem Bezugssystem. Im Ruhesystem der Ladung ist das Feld rein elektrisch. In anderen Systemen erscheint zusätzlich ein Magnetfeld.

Das Magnetfeld „gehört“ also nicht einer bestimmten Ladung oder einem bestimmten System, sondern ist ein beobachterabhängiger Teil des elektromagnetischen Gesamtfeldes.
Du scheinst es abstreiten zu wollen, dass die Bewegung eines Leiters quer zu den Feldlinien einen Strom induziert.
Nein, das ist schon Ordnung.
Was ich abstreite ist, dass im Ruhesystem einer Ladung bewegte Feldlinien auf sie wirken sollen, eben dass ein "bewegtes", idealisiert zeitlich konstantes Magnetfeld im Ruhesystem der stromtragenden Elektronen eine Lorentzkraft auf ruhende Ladungen ausüben soll.

Das ist auch leicht zu widerlegen, indem man die Polfläche eines großflächigen Permanentmagneten in konstantem Abstand unter einem Leiterstück (Metallstab) bewegt. Die Feldlinien schneiden dann das Leiterstück orthogonal und es sollte nach deiner Auffassung ein Strom induziert werden. Denn der Leiter ist jetzt quer zu den Feldlinien bewegt. Es wird aber kein Strom induziert, wenn die Flussdichte B konstant bleibt. => Die These ist falsch, was zu beweisen war.
Letzte Änderung: 2 Tage 1 Stunde her von Eclipse4.

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Re: Elementare Ursache von Kräften auf Objekte

2 Tage 1 Stunde her
#12450
Nun gibt es wohl nach diesem Paper  Zweifel an der Erklärung mit der Längenkontraktion der Leiter.
Gruß
Rudi Knoth
Danke von: Wolfgang24-1, Eclipse4

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Re: Elementare Ursache von Kräften auf Objekte

2 Tage 16 Minuten her
#12451
Eclipse4 Was ich abstreite ist, dass im Ruhesystem einer Ladung bewegte Feldlinien auf sie wirken sollen, eben dass ein "bewegtes", idealisiert zeitlich konstantes Magnetfeld im Ruhesystem der stromtragenden Elektronen eine Lorentzkraft auf ruhende Ladungen ausüben soll.
Aber das ist doch gar nicht der Punkt. Im Ruhesystem der stromtragenden Elektronen kann kein Magnetfeld existieren, das bezüglich der Elektronen in Ruhe ist. Dieses Magnetfeld würde sich doch bezüglich des Leiters bewegen und daher einen Strom induzieren.

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Re: Elementare Ursache von Kräften auf Objekte

1 Tag 9 Stunden her - 1 Tag 8 Stunden her
#12452
wolfgang24-1
Du scheinst es abstreiten zu wollen, dass die Bewegung eines Leiters quer zu den Feldlinien einen Strom induziert.
Eclipse4 
Was ich abstreite ist, dass im Ruhesystem einer Ladung bewegte Feldlinien auf sie wirken sollen, eben dass ein "bewegtes", idealisiert zeitlich konstantes Magnetfeld im Ruhesystem der stromtragenden Elektronen eine Lorentzkraft auf ruhende Ladungen ausüben soll.
Aber das ist doch gar nicht der Punkt.
Das ist genau der Punkt. Nochmal deutlicher:
Ich bezweifle nicht, dass die Bewegung eines Leiters quer zu den Feldlinien einen Strom induziert.
Ich bezweifle aber, dass die Bewegung der Feldlinien quer zum Leiter einen Strom induziert.

Nach deiner Vorstellung soll doch ein "bewegtes Magnetfeld", hervorgerufen durch die Atomrümpfe des Leiters, eine Lorentzkraft auf ruhende Ladung ausüben:
Rudi Knoth:  Also die Elektronen des "anderen" Leiters ruhen und damit gibt es keine Lorentzkraft.
Wenn die stromtragenden Elektronen ruhen, dann bewegen sich doch die Atomrümpfe und sorgen wieder für eine Lorentzkraft.
Josef Gassner soll das nicht erkannt haben und Richard Feynman auch nicht, so deine Behauptung.
Der Punkt ist eben: Deine Vorstellung vom bewegten Magnetfeld ist offenbar falsch.
leicht zu widerlegen, indem man die Polfläche eines großflächigen Permanentmagneten in konstantem Abstand unter einem Leiterstück (Metallstab) bewegt. Die Feldlinien schneiden dann das Leiterstück orthogonal und es sollte nach deiner Auffassung ein Strom induziert werden. Denn der Leiter ist jetzt quer zu den Feldlinien bewegt. Es wird aber kein Strom induziert, wenn die Flussdichte B konstant bleibt. => Die These ist falsch, was zu beweisen war.
Das Magnetfeld hat keinen Bewegungszustand, der irgendwie in die Formel für die Lorentzkraft eingehen würde.

Nehmen wir folgenden Versuchsaufbau und bewegen das Leiterstück horizontal im Magnetfeld, dann wird im Leiter ein Strom induziert und eine entsprechende Spannung U≠0 zwischen den Schienen gemessen:

Bleibt das Leiterstück aber in Ruhe und es wird lediglich der Magnet horizontal bewegt, dann wird kein Strom im Leiter induziert und U=0 zwischen den Schienen gemessen.

=> Das im Ruhesystem des Leiters (= des Labors) "bewegte" Magnetfeld hat keine Wirkung auf die ruhenden Ladungen im Leiter, was zu beweisen war.

Nochmal: Das Magnetfeld hat kein Ruhesystem wie ein Gas oder ein Draht. Weder ruht es irgendwo, noch ist es irgendwo bewegt.

Deine Vorstellung vom ruhenden Magnetfeld im Ruhesystem des Elektronenstroms führt auch prompt zu dem Paradoxon, dass dann der ganze, im Magnetfeld bewegte Leiter einen zusätzlichen Strom induzieren müsste, was offenbar nicht der Fall ist. Du hast selbst festgestellt, dass es nicht möglich ist.
Letzte Änderung: 1 Tag 8 Stunden her von Eclipse4.

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