Magnetisch en elektrisch veld

Marko

Uit dit topic:

Licht is grof gezegd een fluctuatie van elektrische en magnetische velden. Magnetische velden zijn een vorm van elektrische velden. Licht bestaat fundamenteel dus eigenlijk enkel uit elektrische velden.

Een magnetisch veld is geen electrisch veld, en omgekeerd. Licht bestaat dan ook zeker niet enkel uit electrische velden. Wat je bedoelt is dat je licht kunt beschrijven als een electromagnetisch verschijnsel.

Er zijn wel verklaringen die dieper gaan, onder andere de quantumelectrodynamica, die de interactie tussen fotonen en electronen beschrijft, en daarmee verklaart hoe licht geabsorbeerd, gebroken of weerkaatst wordt.

Victor

Is een magnetisch veld geen relativistisch effect van een elektrisch veld?

Een draaiende harde schijf kan gewist worden door een elektrisch veld. Dit omdat een punt op de roterende schijf het uitwendig elektrisch veld aanziet als een magnetisch veld...

Marko

Is een magnetisch veld geen relativistisch effect van een elektrisch veld?

Geen relativistisch effect, althans niet in de zin dat die term normaal gehanteerd wordt.

Een draaiende harde schijf kan gewist worden door een elektrisch veld. Dit omdat een punt op de roterende schijf het uitwendig elektrisch veld aanziet als een magnetisch veld...

Dat maakt een magnetisch veld nog geen electrisch veld. Het zijn beide electromagnetische fenomenen, en een wisselend electrisch veld wekt een wisselend magnetisch veld op. Zie daarvoor de wetten van Maxwell.

Victor

Hmnja... is misschien een taalkundige keuze?

Een niet-constant (qua intensiteit) elektrisch veld heeft bepaalde eigenschappen die anders zijn dan een constant elektrisch veld. Daarom bestempelt men het als een magnetisch veld.

Net zoals bij geluid. Een constante toon wordt als geluid bestempeld. Een niet-constante toon (soms) als muziek. Het heeft andere eigenschappen, maar in feite zijn het beide trillingen in de lucht.

Marko

Nee, dat is geen taalkundige kwesite. Een wisselend electrisch veld induceert een wisselend magnetisch veld. Dat is iets anders dan: een wisselend electrisch veld is een magnetisch veld.

Electriciteit en magnetisme zijn 2 verschillende fenomenen, die klassiek samengevat worden in 1 electromagnetische theorie, de wetten van Maxwell.

Je vergelijking met muziek gaat dan ook niet op. Muziek is een bepaalde vorm van geluid, magnetisme is niet een bepaalde vorm van electriciteit.

Phys

Een niet-constant (qua intensiteit) elektrisch veld heeft bepaalde eigenschappen die anders zijn dan een constant elektrisch veld. Daarom bestempelt men het als een magnetisch veld.

Dat is niet waar. Een veranderend E-veld induceert een B-veld, en een veranderend B-veld induceert een E-veld, zoals Marko zegt. Dat volgt direct uit de wetten van Maxwell:

\(\nabla\times \mathbf{E}=-\frac{\partial \mathbf{B}}{\partial t}\)

en

\(\nabla\times \mathbf{B}=\mu_0\mathbf{J}+\mu_0\epsilon_0\frac{\partial \mathbf{E}}{\partial t}\)

Victor

Nee, dat is geen taalkundige kwesite. Een wisselend electrisch veld induceert een wisselend magnetisch veld.

Volgens Maxwell z'n wetten is een magnetisch veld inderdaad iets anders dan een fluctuerend elektrisch veld. Volgens zijn wetten induceert een fluctuerend elektrisch veld een magnetisch veld. "Magnetisch veld" is geen synoniem voor "fluctuerend elektrisch veld", maar een magnetisch veld heeft een eigen bestaansrecht, is fundamenteel verschillend van een elektrisch veld.

Zelf ga ik hier niet mee akkoord. Een fluctuerend elektrisch veld is volgens mij gewoon een fluctuerend elektrisch veld. Maar omdat het fluctueert, is de interactie tussen het veld en ladingen verschillend. Ik vind de tussenstap "magnetisch veld" overbodig om de fenomenen te beschrijven. De kwantitatieve empirische Maxwell-formules blijven natuurlijk dezelfde, en de grootheid B is wiskundig handig, maar een "magnetisch veld" een eigen fysische betekenis geven is volgens m'n mening niet echt nodig. Ik probeer m'n standpunt te verdedigen:

: magnetisme.GIF (2.99 KiB) 799 keer bekeken

Links een elektrisch geladen plaat. Daarnaast een brede spleet, gemaakt in keramisch gesteente (isolator elektrisch veld). Stel het doorgelaten elektrisch veld homogeen is zoals op de tekening. De opstelling staat stil. Dit is een constant elektrisch veld.

Het blauwe en het rode plaatje bevatten een metalen laagje waarop digitale gegevens magnetisch zijn opgeslagen. Het blauwe plaatje vliegt nu met een bepaalde snelheid naar boven, en scheert vlak naast het rode plaatje. Het blauwe plaatje ondervindt plots een verandering in elektrisch veld. De gegevens op het plaatje worden gewist.

Volgens mij is het veranderend elektrisch veld rechtstreeks de oorzaak hiervan. Volgens jullie en Maxwell wordt er een tastbaar magnetisch veld opgewekt van een te-berekenen intensiteit, die vervolgens de gegevens wist. Mocht dit zo zijn, dan zou dit opgewekt magnetisch veld ook de gegevens van het rode plaatje wissen. Dit blijkt niet het geval.

Hopelijk heb ik jullie overtuigd.

Marko

Ondervindt het rode plaatje een magnetisch veld dan?

Victor

Ondervindt het rode plaatje een magnetisch veld dan?

Ja, hetzelfde magnetisch veld die de gegevens van het blauwe plaatje uitwist...

Marko

Of ondervindt het rode plaatje gewoon een statisch electrisch veld, omdat het zich niet ten opzichte van dat veld beweegt?

Victor

Of ondervindt het rode plaatje gewoon een statisch electrisch veld, omdat het zich niet ten opzichte van dat veld beweegt?

Dit zou je verwachten, ja. Je zou verwachten dat de digitale gegevens op het rode plaatje intact blijven. Maar als je Maxwell's interpretatie volgt, dat een veranderend elektrisch veld een magnetisch veld opwekt, kom je uit op de conclusie dat het rode plaatje wél gewist moet worden. Ik leg uit:

Het eerste feit is: de gegevens van het blauwe plaatje zijn uitgewist.

Volgens Maxwell kan dit enkel door de aanwezigheid van een magnetisch veld.

En indien een magnetisch veld aanwezig is, zullen de gegevens op het rode plaatje ook uitgewist worden.

Het tweede feit is: de gegevens van het rode plaatje zijn intact gebleven.

Conclusie: er was geen magnetisch veld aanwezig, anders zou dit veld het rode plaatje uitgewist hebben.

Conclusie: het blauwe plaatje is niet door een magnetisch veld uitgewist (want er was blijkbaar geen magnetisch veld)

Conclusie: de rechtstreekse oorzaak dat het blauwe plaatje is uitgewist, is dat het elektrisch veld een verandering onderging.

Marko

Dit zou je verwachten, ja.

Dat zou je verwachten, en dat is ook zo. De twee plaatjes hebben een verschillende snelheid, en dus een verschillend referentiekader. Je kunt het referentiekader van de een niet gebruiken voor de ander. Niet voor niets gebruik ik de termen "ondervindt" en "ten opzichte van".

Victor

Marko,

Ik ben het volledig eens met je benadering en voorspelling welk plaatje gewist zal worden en welke niet. Over de einduitkomst ben'k het dus ook eens. Ik probeer gewoon aan te tonen dat Maxwell zijn interpretatie een andere voorspelling doet: het blauwe én het rode plaatje worden gewist. Waarom wordt het rode ook gewist? Omdat het blauwe plaatje vlak naast het rode plaatje vliegt, en het opgewekt magnetisch veld beide plaatjes zal wissen.

Mag ik jou een paar vragen stellen?

a) Verandert het elektrisch veld voor het blauwe plaatje?

b) Wordt er daardoor een fysisch magnetisch veld opgewekt?

Indien op beide vragen een 'ja' klinkt, lees verder.

Er is dus sprake van een fysisch magnetisch veld. De sterkte van dit veld neemt (voor het gemak..) af met het kwadraat van de afstand. Het rode plaatje ligt vlakbij het blauwe. Het magnetisch veld zal de gegevens van het rode plaatje ook wissen.

Maxwell zou op beide vragen 'ja' antwoorden, en komt dus uit op een foutieve voorspelling.

Mijn mening is dat op vraag b 'nee' geantwoord moet worden.

Marko

Victor schreef:Marko,

Ik ben het volledig eens met je benadering en voorspelling welk plaatje gewist zal worden en welke niet. Over de einduitkomst ben'k het dus ook eens. Ik probeer gewoon aan te tonen dat Maxwell zijn interpretatie een andere voorspelling doet: het blauwe én het rode plaatje worden gewist. Waarom wordt het rode ook gewist? Omdat het blauwe plaatje vlak naast het rode plaatje vliegt, en het opgewekt magnetisch veld beide plaatjes zal wissen.

Maxwell doet daar helemaal geen uitspraken over.

Mag ik jou een paar vragen stellen?

Zeker, maar ik verzoek je dringend om mijn antwoorden wat meer te doorgronden. Ik geef al 3 keer aan dat je een redeneerfout maakt, maar je blijft maar in die redenering volharden. Dat is niet lang leuk meer.

a) Verandert het elektrisch veld voor het blauwe plaatje?

b) Wordt er daardoor een fysisch magnetisch veld opgewekt?

Ja, voor het blauwe plaatje wel.

Er is dus sprake van een fysisch magnetisch veld.

Alleen in het referentiekader van het blauwe plaatje, dat een snelheid heeft ten opzichte van het electrische veld.

De sterkte van dit veld neemt (voor het gemak..) af met het kwadraat van de afstand. Het rode plaatje ligt vlakbij het blauwe. Het magnetisch veld zal de gegevens van het rode plaatje ook wissen.

Nee dus.

Maxwell zou op beide vragen 'ja' antwoorden, en komt dus uit op een foutieve voorspelling.

Mijn mening is dat op vraag b 'nee' geantwoord moet worden.

Kijk nog maar eens goed naar de vergelijkingen.

eendavid

Waarschijnlijk ten overvloede voor velen, maar toch door velen blijkbaar niet gekend: het aanwezig zijn van een magnetisch veld is afhankelijk van het stelsel waarin de uitspraak gedaan wordt. Preciezer: de relatie tussen het elektrische en het magnetische veld vindt men op deze pagina.

Dat is ook de reden dat er niet enerzijds een elektrisch en anderzijds een magnetisch veld bestaan als concept, maar dat er 1 concept is: dat van het electromagnetische veld. Een eigenschap die voor de discussie van belang is: gegeven een elektromagnetisch veld, dan kan men een coördinaattransformatie vinden zodat op een plaats enkel een magnetisch, of enkel een elektrisch veld optreedt in de nieuwe coördinaten. Echter, je kan niet kiezen. Indien

\(E^2>B^2\)

kan je naar een elektrisch veld transformeren; indien

\(B^2>E^2\)

kan je naar een magnetisch veld tranformeren. Je kan dus niet beweren dat magnetisme een gevolg is van elektriciteit of andersom, enkel dat ze beiden het gevolg zijn van elektromagnetisme.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Magnetisch en elektrisch veld

Magnetisch en elektrisch veld

Re: Magnetisch en elektrisch veld

Re: Magnetisch en elektrisch veld

Re: Magnetisch en elektrisch veld

Re: Magnetisch en elektrisch veld

Re: Magnetisch en elektrisch veld

Re: Magnetisch en elektrisch veld

Re: Magnetisch en elektrisch veld

Re: Magnetisch en elektrisch veld

Re: Magnetisch en elektrisch veld

Re: Magnetisch en elektrisch veld

Re: Magnetisch en elektrisch veld

Re: Magnetisch en elektrisch veld

Re: Magnetisch en elektrisch veld

Re: Magnetisch en elektrisch veld