Doppler,das missbrauchte Wesen

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Re: Doppler,das missbrauchte Wesen

Beitragvon Rudi Knoth » Fr 27. Sep 2024, 07:36

@Frau Holle » Do 26. Sep 2024, 14:22

Diese alleinige Ursache hattest du ja in Zweifel gezogen, Rudi. Aber ich bleibe dabei . Man kann es von jeder serösen Quelle erfahren, z.B. in einer 12-Minuten Zusammenfassung hier gut erklärt. Oder wer es genauer wissen will, der schaue sich das mal an. Oder auch ganz toll dargestellt hier. Leider alles in englisch, aber man kann bei youtube auch deutsche Untertitel bekommen (fragen, falls jemand nicht weiß wie das geht).


Ich habe mir das erste Video angesehen und muß sagen, daß das so nicht stimmt, was die Entstehung von elektromagnetischen Wellen angeht. Sicher verursachen beschleunigte Ladungen elektromagnetische Strahlung. Es ist aber nicht die einzige Möglichkeit. Gerade bei Atomen wird es schon etwas seltsam. Denn nach der Entdeckung von Rutherford, daß die positive Ladung in einem kleinen Bereich eines Atoms konzentriert ist, stellte er sein Atommodell mit kreisenden Elektronen auf. Dies hat aber wegen der zu erwartenden Strahlung der beschleunigten Elektronen ein Problem, weil sie dann Energie verlieren würden. Niels Bohr hat dieses mit einem Wellenmodell der Elektronen gelöst und damit sein Atommodell entwickelt. Später hat dann Ernst Schrödinger mit den nach ihm benannten Gleichungen das Wasserstoffspektrum erklärt. Damit auch den Aufbau des Periodensystems der Elemente.

Die Darstellung der Bewegung der Atome in einem Leiter ist vollkommen irreführend. Nicht die Beschleunigung der Atome oder Elektronen in dem Leiter führt zu der Entstehung von Funkwellen sondern das von dem Wechselstrom erzeugte wechselnde Magnetfeld. Dieses erzeugt wegen des Induktionsgesetzes ein wechselndes elektrisches Feld etc.

Von daher finde ich deine Kommentare über meine Kompetenz einfach daneben.

Gruß
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Re: Doppler,das missbrauchte Wesen

Beitragvon Frau Holle » Fr 27. Sep 2024, 10:14

Rudi Knoth hat geschrieben:Sicher verursachen beschleunigte Ladungen elektromagnetische Strahlung.

Na also, geht doch. Du hattest als alternative Möglichkeit Änderungen im Magnetischen Fluss vorgebracht, aber es sollte klar sein, dass a) diese erst über den Umweg durch eine induzierte EMF (electromagnetic force) = Spannung und den sich ergebenden Strom schließlich Ladungen bewegt, und dass b) diese Ladungen beschleunigt sein müssen, damit EM-Wellen entstehen.

Bei konstanter induzierter Spannung = konstantem Strom = gleichförmiger Bewegung der Ladungen geschieht das nicht. Die eigentliche Ursache der EM-Wellen sind damit die beschleunigten Ladungen und nicht die Änderung im magnetischen Fluss. Es bringt doch nichts, das zu einem Henne-Ei-Problem herunterzuspielen. Ganz egal, wodurch die Ladungen ursächlich beschleunigt werden, ohne diese Beschleunigung gibt's keine EM-Welle.

Rudi Knoth hat geschrieben:Gerade bei Atomen wird es schon etwas seltsam. Denn nach der Entdeckung von Rutherford [...] Niels Bohr hat sein Atommodell entwickelt. Später hat dann Ernst Schrödinger [...] das Wasserstoffspektrum erklärt [...] auch den Aufbau des Periodensystems der Elemente.

Das ist mir alles bekannt. Die naive Vorstellung von Elektronen, die den Kern umkreisen wie Planeten ihr Zentralgestirn ist sicher falsch. Das wusste schon Bohr, als er sein Modell vorstellte, das etwa so aussah. Dennoch befinden sich Elektronen in der Atomhülle auf verschiedenen Energieniveaus, die vom EM-Strahlung beeindruckt werden können. Warum solle das prinzipiell anders verlaufen als wenn freie Elektronen von EM-Wellen beeindruckt, d.h. bewegt werden?

Rudi Knoth hat geschrieben:Die Darstellung der Bewegung der Atome in einem Leiter ist vollkommen irreführend. Nicht die Beschleunigung der Atome oder Elektronen in dem Leiter führt zu der Entstehung von Funkwellen sondern das von dem Wechselstrom erzeugte wechselnde Magnetfeld. Dieses erzeugt wegen des Induktionsgesetzes ein wechselndes elektrisches Feld etc.

Umgekehrt wird ein Schuh draus. Durch die elektrische Feldstärke (Spannung) entsteht erst der Strom im Leiter, und wegen der dabei bewegten Ladungen, die den el. Strom ausmachen, entsteht ein Magnetfeld um den Leiter. Bei Wechselspannung ist es folglich Wechselstrom, wobei die Ladungen nicht gleichförmig bewegt sind, sondern wegen der schwankenden Spannung permanent im Leiter beschleunigt und gebremst werden.

Insgesamt ergibt sich eine periodisch wechselnde elektrische (und magnetische) Feldstärke, und damit eine EM-Welle, die sich orthogonal zur Bewegung der Ladungsträger fortpflanzt, weil die elektrischen Feldlinien bekanntlich bis ins unendliche reichen. Diese Schwankungen im elektrischen Feld werden von eben solchen im magnetischen Feld begleitet, wie du es m.E. richtig vom Fernfeld geschrieben hast. Diese begleitenden magnetischen Schwankungen im Fernfeld sind m.E. entkoppelt vom Magnetfeld um den Leiter.

Das wechselnde Magnetfeld ist nicht die Ursache der Strahlung, sondern nur eine zwingende notwendige Begleiterscheinung. Die wechselnde elektrische Feldstärke ist die Ursache, die wiederum durch die Ladungsträger verursacht wird, wie z.B. Walter Lewin in der verlinkten Vorlesung ausführlich erklärt. Das wird m.E. auch durch die Tatsache gestützt, dass es keine magnetischen Monopole gibt. Elektrische Monopole dagegen schon, was eben die Ladungsträger als Quelle elektrischer Feldstärke im elektrischen Feld sind. Das zugehörige magnetische Feld ist nur die andere Seite der Medaille, des elektromagnetischen Felds, wobei Änderungen im Magnetfeld durch Änderungen im elektrischen Feld (bewegte Ladung) entstehen, und nach Faraday bei Induktion dann bei Änderung der magnetischen Feldstärke auch umgekehrt wieder Ladungen bewegt werden können...

So jedenfalls habe ich es bis jetzt verstanden. Kannst mich gerne eines Besseren belehren, Rudi. Gegen gute Argumente habe ich nichts einzuwenden, aber es müssen halt gute sein. Nicht sowas wie keine Strahlung vom Atom, weil es nach außen elektrisch neutral ist. Schon wenn sich zwei Atome zu nahe kommen, sind sie nicht mehr neutral, sondern die gleichnamigen Ladungen der Hüllen stoßen sich ab. Das ist ja der Grund, warum wir nicht einfach zum Erdmittelpunkt fallen...

Rudi Knoth hat geschrieben:Von daher finde ich deine Kommentare über meine Kompetenz einfach daneben.

Ach vergiss es. Zu dem Schluss musste ich doch kommen nach deiner Aussage über die elektrische neutrale Atome ("keine Strahlung"). Du weißt doch selber, dass sie Strahlung absorbieren und emittieren und dass diese Strahlung nicht vom "Atom als Ganzes" kommt, sondern von der Elektronenhülle.
 
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Re: Doppler,das missbrauchte Wesen

Beitragvon Rudi Knoth » Fr 27. Sep 2024, 10:44

@Frau Holle » Fr 27. Sep 2024, 11:14

Bei konstanter induzierter Spannung = konstantem Strom = gleichförmiger Bewegung der Ladungen geschieht das nicht. Die eigentliche Ursache der EM-Wellen sind damit die beschleunigten Ladungen und nicht die Änderung im magnetischen Fluss. Es bringt doch nichts, das zu einem Henne-Ei-Problem herunterzuspielen. Ganz egal, wodurch die Ladungen ursächlich beschleunigt werden, ohne diese Beschleunigung gibt's keine EM-Welle.


Da ist eben die Frage. Denn man könnte auch der Ansicht sein, daß schon das wechselnde elektrische Feld das Magnetfeld erzeugt.

nsgesamt ergibt sich eine periodisch wechselnde elektrische (und magnetische) Feldstärke, und damit eine EM-Welle, die sich orthogonal zur Bewegung der Ladungsträger fortpflanzt, weil die elektrischen Feldlinien bekanntlich bis ins unendliche reichen. Diese Schwankungen im elektrischen Feld werden von eben solchen im magnetischen Feld begleitet, wie du es m.E. richtig vom Fernfeld geschrieben hast. Diese begleitenden magnetischen Schwankungen im Fernfeld sind m.E. entkoppelt vom Magnetfeld um den Leiter.

Das wechselnde Magnetfeld ist nicht die Ursache der Strahlung, sondern nur eine zwingende notwendige Begleiterscheinung. Die wechselnde elektrische Feldstärke ist die Ursache, die wiederum durch die Ladungsträger verursacht wird, wie z.B. Walter Lewin in der verlinkten Vorlesung ausführlich erklärt. Das wird m.E. auch durch die Tatsache gestützt, dass es keine magnetischen Monopole gibt. Elektrische Monopole dagegen schon, was eben die Ladungsträger als Quelle elektrischer Feldstärke im elektrischen Feld sind. Das zugehörige magnetische Feld ist nur die andere Seite der Medaille, des elektromagnetischen Felds, wobei Änderungen im Magnetfeld durch Änderungen im elektrischen Feld (bewegte Ladung) entstehen, und nach Faraday bei Induktion dann bei Änderung der magnetischen Feldstärke auch umgekehrt wieder Ladungen bewegt werden können...


Siehe oben.

So jedenfalls habe ich es bis jetzt verstanden. Kannst mich gerne eines Besseren belehren, Rudi. Gegen gute Argumente habe ich nichts einzuwenden, aber es müssen halt gute sein. Nicht sowas wie keine Strahlung vom Atom, weil es nach außen elektrisch neutral ist. Schon wenn sich zwei Atome zu nahe kommen, sind sie nicht mehr neutral, sondern die gleichnamigen Ladungen der Hüllen stoßen sich ab. Das ist ja der Grund, warum wir nicht einfach zum Erdmittelpunkt fallen...


Nun ich versuch es mit den folgenden Artikel aus WIKIPEDIA:

Hier der Artikel zum Thema Verschiebungsstrom. Nach diesem kann eine Änderung eines elektrischen Feldes auch ein Magnetfeldes verursachen ohne daß direkt Ladungen in diesem Bereich zwischen den Kondensatorplatten bewegt werden.

Gruß
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Re: Doppler,das missbrauchte Wesen

Beitragvon Lagrange » Fr 27. Sep 2024, 10:54

Rudi Knoth hat geschrieben:...
Nun ich versuch es mit den folgenden Artikel aus WIKIPEDIA:

Hier der Artikel zum Thema Verschiebungsstrom. Nach diesem kann eine Änderung eines elektrischen Feldes auch ein Magnetfeldes verursachen ohne daß direkt Ladungen in diesem Bereich zwischen den Kondensatorplatten bewegt werden.

Gruß
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Da wird Äther in Bewegung gesetzt (Ätherpolarisation).
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Re: Doppler,das missbrauchte Wesen

Beitragvon Frau Holle » Fr 27. Sep 2024, 11:56

Rudi Knoth hat geschrieben:
Bei konstanter induzierter Spannung = konstantem Strom = gleichförmiger Bewegung der Ladungen geschieht das nicht. Die eigentliche Ursache der EM-Wellen sind damit die beschleunigten Ladungen und nicht die Änderung im magnetischen Fluss. Es bringt doch nichts, das zu einem Henne-Ei-Problem herunterzuspielen. Ganz egal, wodurch die Ladungen ursächlich beschleunigt werden, ohne diese Beschleunigung gibt's keine EM-Welle.

Da ist eben die Frage. Denn man könnte auch der Ansicht sein, daß schon das wechselnde elektrische Feld das Magnetfeld erzeugt.

Hä? Das habe ich doch ausführlich geschrieben. Elektrischer Strom im elektrischen Feld erzeugt immer ein Magnetfeld. Oder was meinst du mit "das wechselnde elektrische Feld"? Wenn da etwas wechselt, dann doch die Feldstärke, die einer el. Spannung bzw. EMF entspricht und Ladungsträger (Elektronen) bewegt oder bewegen kann.

Also nochmal: Bei konstanter Spannung und somit konstantem Strom I ist auch das elektrische Feld (EMF im Leiter) konstant. Da wechselt nichts und die Ladungen sind im Leiter zwar bewegt, aber nicht beschleunigt. Es ergibt sich ein konstantes Magnetisches Wirbelfeld B um den Leiter:

BildVon Jfmelero - Eigenes Werk, CC BY-SA 4.0

Dabei entsteht aber keine EM-Strahlung, nicht bei konstantem Gleichstrom. Nur wenn sich die Spannung ändert, also die EMF, das elektrische Feld im Leiter, und damit auch der Strom I im Leiter, dann werden die Ladungen im Leiter beschleunigt. Dann, und nur dann, entsteht EM-Strahlung, die sich orthogonal zum Leiter mit Lichtgeschwindigkeit im Raum fortpflanzt.

Deshalb strahlt auch eine Hochspannungsleitung EM-Wellen mit einer Frequenz von 50 Hz ab. Das hatten wir ja schon. Jetzt verstanden? Das sind doch nur Grundlagen^^.
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Re: Doppler,das missbrauchte Wesen

Beitragvon Rudi Knoth » Fr 27. Sep 2024, 12:24

@Frau Holle Fr 27. Sep 2024, 12:56

Frau Holle hat geschrieben:
Rudi Knoth hat geschrieben:
Bei konstanter induzierter Spannung = konstantem Strom = gleichförmiger Bewegung der Ladungen geschieht das nicht. Die eigentliche Ursache der EM-Wellen sind damit die beschleunigten Ladungen und nicht die Änderung im magnetischen Fluss. Es bringt doch nichts, das zu einem Henne-Ei-Problem herunterzuspielen. Ganz egal, wodurch die Ladungen ursächlich beschleunigt werden, ohne diese Beschleunigung gibt's keine EM-Welle.

Da ist eben die Frage. Denn man könnte auch der Ansicht sein, daß schon das wechselnde elektrische Feld das Magnetfeld erzeugt.

Hä? Das habe ich doch ausführlich geschrieben. Elektrischer Strom im elektrischen Feld erzeugt immer ein Magnetfeld. Oder was meinst du mit "das wechselnde elektrische Feld"? Wenn da etwas wechselt, dann doch die Feldstärke, die einer el. Spannung bzw. EMF entspricht und Ladungsträger (Elektronen) bewegt oder bewegen kann.


Ich meinte das elektrische Feld in dem Kondensator auf der linken Seite der Abbildung. Zwischen den Platten fliesst kein Strom aus Elektronen oder anderen Ladungsträgern sondern man hat dort ein elektrisches Feld, das bei wechselnder Spannung sich natürlich ändert.

Frau Holle hat geschrieben:
Also nochmal: Bei konstanter Spannung und somit konstantem Strom I ist auch das elektrische Feld (EMF im Leiter) konstant. Da wechselt nichts und die Ladungen sind im Leiter zwar bewegt, aber nicht beschleunigt. Es ergibt sich ein konstantes Magnetisches Wirbelfeld B um den Leiter:

BildVon Jfmelero - Eigenes Werk, CC BY-SA 4.0

Dabei entsteht aber keine EM-Strahlung, nicht bei konstantem Gleichstrom. Nur wenn sich die Spannung ändert, also die EMF, das elektrische Feld im Leiter, und damit auch der Strom I im Leiter, dann werden die Ladungen im Leiter beschleunigt. Dann, und nur dann, entsteht EM-Strahlung, die sich orthogonal zum Leiter mit Lichtgeschwindigkeit im Raum fortpflanzt.
/

Wie ich schon schrieb, braucht es keinen Leiter, um Strahlung zu erzeugen.

Frau Holle hat geschrieben:Deshalb strahlt auch eine Hochspannungsleitung EM-Wellen mit einer Frequenz von 50 Hz ab. Das hatten wir ja schon. Jetzt verstanden? Das sind doch nur Grundlagen^^.


Man hat einfach zwischen der Leitung und der Erde ein elektrisches Feld, das wegen der Wechselspannung sich ändert. Und diese Änderung bringt die Leuchtstoffröhren zum Leuchten. Etwas in einfacher Form habe ich als Kind mit einem geriebenen Plastiklineal und der Glimmlampe eines Polprüfers im Dunkeln auch herstellen können, in dem die Glimmlampe leuchtet. Das sind für mich die Grundlagen.

Gruß
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Re: Doppler,das missbrauchte Wesen

Beitragvon Frau Holle » Fr 27. Sep 2024, 14:44

Rudi Knoth hat geschrieben:
Frau Holle hat geschrieben:
Rudi Knoth hat geschrieben:Denn man könnte auch der Ansicht sein, daß schon das wechselnde elektrische Feld das Magnetfeld erzeugt.

Hä? Das habe ich doch ausführlich geschrieben. Elektrischer Strom im elektrischen Feld erzeugt immer ein Magnetfeld. Oder was meinst du mit "das wechselnde elektrische Feld"? Wenn da etwas wechselt, dann doch die Feldstärke, die einer el. Spannung bzw. EMF entspricht und Ladungsträger (Elektronen) bewegt oder bewegen kann.

Ich meinte das elektrische Feld in dem Kondensator auf der linken Seite der Abbildung. Zwischen den Platten fliesst kein Strom aus Elektronen oder anderen Ladungsträgern sondern man hat dort ein elektrisches Feld, das bei wechselnder Spannung sich natürlich ändert.

Okay gut. Aber es ist wirklich schwer dir zu folgen. Erst widersprichst der ursprünglichen Erzeugung von EM-Wellen durch beschleunigte Ladung und meinst, dass die Wellen auch durch Magnetfeldänderung erzeugt werden können. Nachdem ich präzisiert habe, wie das zu verstehen ist und dass auch die Erzeugung per Magnetfeldänderung nicht ohne beschleunigte Ladung passiert, kommst du jetzt damit, dass ein Magnetfeld auch durch Änderung des elektrischen Felds entstehen kann. Leider immer mit einem Unterton, als stünde das im Widerspruch zu meinen Aussagen.

Stimmt schon: Zeitliche Änderung der elektrischen Flusses durch eine Fläche führt wie ein echter Strom aus Ladungsträgern zu einem magnetischen Wirbelfeld, und umgekehrt führt eine zeitliche Änderung der magnetischen Flusses durch eine Fläche zu einem elektrischen Wirbelfeld.

Weiß nicht wie es dir geht, aber unter einem elektrischen Feld stelle ich mir immer ein Potentialfeld vor, also eine el. Spannung, die in der Lage ist, z.B. Elektronen zu bewegen. Ob dann auch tatsächlich welche bewegt werden, steht auf einem anderen Blatt. Bei einer Batterie, ob angeschlossen oder nicht, hat man eben ein elektrisches Feld zwischen den Polen und bei einem induzierten el. Wirbelfeld hat man keine eigentlichen Pole, aber trotzdem eine Spannung und damit ggf. auch einen Strom in leitfähigem Material.

Tatsache ist jedenfalls, dass auch beim Verschiebungsstrom mit dem Kondensator bewegte Ladungsträger die eigentliche Ursache sind, die das elektrische Feld zwischen den Kondensatorplatten überhaupt erst ausmachen, indem dort eben ein Potentialgefälle existiert, weil Elektronen von einer Platte entladen und auf die andere geladen werden. Dazu müssen keine Ladungsträger zwischen den Platten sein.

Rudi Knoth hat geschrieben:Wie ich schon schrieb, braucht es keinen Leiter, um Strahlung zu erzeugen.

Es braucht aber beschleunigte Ladungsträger. Ob die in einem Leiter sind oder an ein Atom gebunden oder sonstwo frei herumlungern ist ganz egal. Falls du lediglich elektrische und zugehörige magnetische Feldänderungen ohne Ladungsträger weit und breit meinst, dann ist das bereits EM-Strahlung und hat nichts mehr mit ihrer Erzeugung zu tun.

Rudi Knoth hat geschrieben:
Frau Holle hat geschrieben:Deshalb strahlt auch eine Hochspannungsleitung EM-Wellen mit einer Frequenz von 50 Hz ab.

Man hat einfach zwischen der Leitung und der Erde ein elektrisches Feld, das wegen der Wechselspannung sich ändert. Und diese Änderung bringt die Leuchtstoffröhren zum Leuchten.

Vergiss die Leuchtstoffröhren. Dass die nicht wegen der 50-Hz EM-Wellen leuchten sondern wegen dem Potentialgefälle ist mir auch klar. Dennoch existieren diese EM-Wellen, und zwar wegen der periodisch beschleunigten Ladungsträger in der Leitung.
 
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Re: Doppler,das missbrauchte Wesen

Beitragvon Rudi Knoth » Fr 27. Sep 2024, 15:11

@Frau Holle

Ich habe mir das Video, das Kurt in seinem Beitrag "Denkfehler beim Licht und Funk" nochmal angesehen. Die Formel, die in dem Film für die Kraft auf die entfernte Ladung angegeben wurde, erinnert mich an meine Theorievorlesung zur Elektrodynamik. Damit ist mir dann klar geworden, daß man den wechselnden Strom oder die beschleunigten Teilchen als gleichartig ansehen kann. Ich hoffe, daß das Thema damit klar ist. Jetzt können wir ja noch versuchen, Kurt von der Richtigkeit der transversalen Ausbreitung der EM-Wellen zu überzeugen.

Gruß
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Re: Doppler,das missbrauchte Wesen

Beitragvon Frau Holle » Fr 27. Sep 2024, 15:48

Rudi Knoth hat geschrieben:Jetzt können wir ja noch versuchen, Kurt von der Richtigkeit der transversalen Ausbreitung der EM-Wellen zu überzeugen.

Oha, und wovon träumst du nachts? Den hat meines Wissens noch nie jemand von irgendwas überzeugen können. :lol:
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Re: Doppler,das missbrauchte Wesen

Beitragvon Kurt » Fr 27. Sep 2024, 15:48

Rudi Knoth hat geschrieben:@Frau Holle

Ich habe mir das Video, das Kurt in seinem Beitrag "Denkfehler beim Licht und Funk" nochmal angesehen. Die Formel, die in dem Film für die Kraft auf die entfernte Ladung angegeben wurde, erinnert mich an meine Theorievorlesung zur Elektrodynamik. Damit ist mir dann klar geworden, daß man den wechselnden Strom oder die beschleunigten Teilchen als gleichartig ansehen kann. Ich hoffe, daß das Thema damit klar ist. Jetzt können wir ja noch versuchen, Kurt von der Richtigkeit der transversalen Ausbreitung der EM-Wellen zu überzeugen.

Was ist wenn der Schuss nach hinten losgeht?
Dann werdet ihr Longitudianer?

Kurt

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