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Neben starker - und schwacher Wechselwirkung und der Gravitation gehört die elektromagnetische Wechselwirkung zu den vier bekannten Fundamentalkräften im Universum. Sie beschreibt alle elektrischen - und magnetischen Effekte und deren Beeinflussung untereinander. Dazu gehören Anziehung und Abstoßung von Ladungen, das Verhalten von bewegten Ladungen und elektromagnetischen Wellen. Auch die Bindung von Molekülen und Atomen wird durch elektromagnetische Wechselwirkung ermöglicht. Da elektromagnetische Kräfte durch den freien Raum wirken, verwendet die Physik zur Beschreibung der Beeinflussungszone den Begriff “ Feld”. Alle Ladungen, die sich in einem solchen Feld befinden, unterliegen den physikalischen Gesetzmäßigkeiten des Feldes.

Im elektrischen Feld werden alle Ladungen beeinflusst, d.h., sie werden jeweils nach ihren Vorzeichen ( plus oder minus ) von der gegenpolig geladenen Seite des Feldes angezogen, bzw. abgestoßen. Ihre Bewegung spielt dabei keine Rolle.

Im magnetischen Feld werden nur Ladungen beeinflusst, die sich in Bewegung befinden. Sie müssen Feldlinien “schneiden”. In diesem Fall wirkt eine Kraft auf die Ladungen, die der Physiker als Lorentz - Kraft bezeichnet. Die Lorentz - Kraft bewirkt eine Drehbewegung der Ladungen um die beeinflussenden magnetischen Feldlinien. Das Ladungsvorzeichen bestimmt, ob sie mit - oder gegen den Uhrzeigersinn drehen. Es findet also auch hier ein Ladungsfluss ( Stromfluss ) statt. In der Technik wird diese physikalische Eigenschaft u.a. zur Stromerzeugung in Generatoren genutzt.

Drehpunkt02Drehpunkt 2Die Grafik zeigt die Drehbewegung bewegter Ladungen um eine gedachte magnetische Feldlinie. ( Schnittbild ) Zeigt der Nordpol der Feldlinie auf den Betrachter, drehen sich negative Ladungen ( Elektronen oder Anionen ) entgegen dem Uhrzeigersinn um die Feldlinien (linke Grafik ), während positive Ladungen  ( Protonen und Kationen ) im Uhrzeigersinn um die Feldlinien drehen. Zeigt dagegen der Südpol auf den Betrachter, wirkt die Lorentz - Kraft entgegengesetzt. ( rechte Grafik )

Jedes Ladungsteilchen beschreibt im Magnetfeld einen Kreis, dessen Radius und Umlaufzeit nach folgenden beiden Formeln berechnet werden kann.          

 ( m = Teilchenmasse, v = Teilchengeschwindigkeit, e = Elementarladung, B = Magnetflussstärke )formel-drehradius jpg

Umdrehungszeit
Verschiebungserkl

                                                                                                                                               Bewegte Ladungen im Magnetfeld bewegen sich zwar kreisförmig, aber stetig in Richtung des Kreismittelpunktes. Es fließt Strom. Im Prinzip ist dabei egal, ob Ladungen oder Magnetfeld bewegt werden. Wichtig ist nur, dass die Bewegung stattfindet. In der Praxis ist das in jedem Generator ( Stromerzeuger )so.

Dieser besteht in der Regel aus einem Rotor ( magnetischer Teil ) und einem Stator ( metallischer Leiter ). Bei drehendem Rotor werden die Elektronen im metallischen Leiter ( Stator ) in Rotation versetzt und verschieben sich dabei in eine vor beschriebene Richtung. Es fliesst ein Strom.

 

Der dazugehörende Kernsatz:  Ändert sich der magnetische Fluss in einer Leiterschleife, wird eine Spannung induziert " (Michael Faraday 1831 )

Diese physikalischen Gesetzmäßigkeiten bilden auch die Funktionsgrundlagen der magnetischen Wasserbehandlung.