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Elektronik und Relativitätstheorie

Wenn ein Strom in zwei parallelen Leitern in die gleiche Richtung fliesst, dann ziehen sich die beiden Kabel an. Dies wird gewöhnlich damit erklärt, dass sich jeweils ein Magnetfeld um den Leiter herum bildet, und sich die beiden Magnetfelder dann anziehen.

Gedankenexperiment 1:

In 2 parallelen Leitern im Abstand von 1cm soll jeweils ein Strom von 1A fliessen. Wie stark ziehen sie sich dann an?
Wenn die ganze Vorrichtung so schnell in die entgegengesetzte Richtung bewegt wird, dass die Elektronen gerade still stehen, ziehen sie sich dann noch gleich stark an?
Nach der Definition des Amperes ziehen sich 2 Leiter im Abstand von 1 Meter, wenn mit 1A durchflossen, mit 0.0000002 Newton an (pro Meter Kabellänge). Bei 0.01m müssten es dann 100 mal mehr also 0.00002 N sein.
Die ganze Apperatur zu bewegen ist das selbe wie wenn wir uns in die entgegengesetzte Richtung bewegen, also muss die Kraft die selbe sein.

Gedankenexperiment 2:

2 Elektronenstrahlen im Vakuum sollen parallel in die gleiche Richtung fliessen. Ziehen die sich dann an oder stossen sie sich ab?
Wenn wir uns gleich schnell wie die Elektronen mitbewegen, dann stossen sie sich offensichtlich ab, da sich gleiche Ladungen abstossen.
Wenn wir uns nicht mitbewegen, dann stossen sie sich weniger stark ab, da durch die parallel fliessenden Ströme sich Magnetfelder bilden und somit noch eine anziehende Kraft entsteht.

Relativistische Betrachtung

Im ersten Gedankenexperiment haben wir natürlich wenn wir uns mit den Elektronen mitbewegen, jeweils die positiv geladenen Atomrümpfe die sich bewegen und einen Strom und somit ein Magnetfeld bilden.
Nur im zweiten Gedankenexperiment können wir Magnetfelder ausschliessen indem wir uns mit den Elektronen mitbewegen.

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Letzte Änderung: 4.Feb.2019 / Rolf