Vraag bij filmpje over magneetveld om stroomdraad

Ihivg

Beste ,

Ongeveer een jaar geleden kreeg ik van mijn natuurkunde leraar de tip om een filmpje te kijken omdat ik me afvroeg hoe een magneetveld kan ontstaan om een draad waar stroom doorheen gaat. Het gaat om dit filmpje:
Toen ik het filmpje had gezien had ik een vraag, namelijk waarom de elektronen niet ook dichter op elkaar worden gepakt als de positief geladen kat gewoon stil staat, want dan bewegen de elektronen toch ten opzichte van de kat en zouden ze dus meer contracteren. Mijn leraar heeft toen hier een uitleg bij gegeven, maar toen kwam een andere vraag boven, namelijk waarom spreiden de elektronen zich meer uit elkaar in de situatie dat de positief geladen kat even snel beweegt als de elektronen.
Ik heb daar toen over na gedacht en ook veel reacties onder het filmpje gelezen waar deze vraag ook vaak wordt gesteld. Ik dacht zelf dat je misschien dit kon zeggen:
Als de positief geladen kat mee beweegt met dezelfde snelheid en richting als de elektronen in de draad, dan bewegen de protonen en de draad zelf vanuit de kat gezien. De elektronen bewegen met dezelfde constante snelheid als de kat dus die staan stil ten opzichte van de kat, maar de draad en de protonen contracteren omdat ze bewegen ten opzichte van de kat. Maar de afstand tussen de elektronen en de elektronen zelf worden niet kleiner want die staan stil ten opzichte van de kat. In dat geval dacht ik dat er meer draad zit tussen twee elektronen in want de draad contracteert maar de elektronen verder niet. Dus is dat dan wat ze bedoelen met dat de elektronen meer uitgespreid zijn dan in de eerste situatie? Of klopt dit niet omdat je de ruimte (de draad) niet apart kan zien van de afstand tussen de elektronen en dat als de draad inkrimpt de afstand tussen de elektronen ook kleiner worden door het krimpen, of denk ik helemaal verkeerd?
Ik hoop dat iemand me kan helpen, ik vraag me dit nu al erg lang af. Ik heb dit vorig jaar ook aan mijn leraar voorgelegd en hij zei dat het niet juist was en heeft me toen een beetje uitleg gegeven over de speciale relativiteitstheorie en dat was erg fijn, maar ik snap nu niet meer zo goed waarom dit hierboven beschreven onjuist is.
Alvast heel erg bedankt!

Jan van de Velde

Opmerking moderator

verplaatst naar het vakforum

physicalattraction

Ik heb het filmpje bekeken en ik moet zeggen dat het alleen maar meer vragen oproept dan dat het beantwoordt. Precies die vragen die jij hier stelt!

Het is belangrijk om je te realiseren dat in het stilstaande referentiekader, de afstand tussen de positieve ladingen in rust gelijk is aan de afstand tussen de negatieve ladingen in beweging. Indien dit niet het geval zou zijn, zou de draad in het stilstaande referentiekader elektrisch geladen zijn. Dit is niet het geval, en daarom concluderen we dat de twee afstanden gelijk zijn, met de ene soort in rust en de andere soort in beweging.

Beschouw nu de situatie met de kat mee bewegend met de elektronen. De positieve ladingen bewegen nu, en dus wordt door lengtecontractie de afstand tussen hen kleiner dan in de vorige situatie. De negatieve ladingen bewegen nu niet, en dus wordt door lengtecontractie de afstand tussen hen groter dan in de vorige situatie waarin ze wel bewogen. Vervolgens komt hier dan een netto elektrische kracht uit.

Dus nogmaals: de crux ligt hem erin dat je moet aannemen dat in het stilstaande frame de afstand tussen de positieve ladingen in rust gelijk is aan de afstand tussen de negatieve ladingen in beweging.

Op Wikipedia staat trouwens een berekening die aantoont dat de magnetische kracht in het referentiekader in rust inderdaad gelijk is aan de elektrische kracht in het bewegende referentiekader.

Ihivg

Bedankt! Hier kan ik wat mee

. Ik vind het nog steeds wel lastig maar zie de logica wel een beetje, ga de wikipedia pagina denk ik nog een keer doornemen.
Nogmaals bedankt.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Vraag bij filmpje over magneetveld om stroomdraad

Vraag bij filmpje over magneetveld om stroomdraad

Re: Vraag bij filmpje over magneetveld om stroomdraad

Re: Vraag bij filmpje over magneetveld om stroomdraad

Re: Vraag bij filmpje over magneetveld om stroomdraad