Richtung des Magnetfeldes um einen geraden, stromdurchflossenen Draht

Ich studiere derzeit für O Level und lerne seit einem Jahr etwas über Elektromagnetismus. Das Thema hat für mich nie geklickt, weil mir nie die wahre Beziehung zwischen Elektrizität und Magnetismus beigebracht wurde. Nachdem ich online nachgesehen habe, verstehe ich, wie Elektromagnetismus und Magnetismus von selbst auftreten (oder zumindest genug, um einen Abschluss zu finden).

Die Sache, die immer noch nervt, ist: Warum "dreht" sich das Magnetfeld um einen geraden, stromdurchflossenen Draht in eine bestimmte Richtung und nicht in die andere ? Um genau zu sein, ich möchte seine Richtung verstehen, nicht warum es kreisförmig ist. Ist es nur Konvention? Ich weiß, dass es etwas mit Kreuzprodukten zu tun hat, aber nicht, wie es hier gilt.

Ich weiß, dass ein Großteil des Themas meinen Rahmen sprengt, aber ich möchte verstehen, warum diese scheinbare „Asymmetrie“ vorerst auftritt, um meine Neugier zu stillen. Danke für jede Hilfe.

Entschuldigung, ich verstehe Ihre Frage nicht. Was meinst du damit, dass sich ein Magnetfeld in eine bestimmte Richtung dreht?
@expikx Ich meine die rechte Griffregel, die verwendet wird, um die Richtung des Feldes zu bestimmen. Angenommen, ein Strom kommt auf Sie zu, gemäß der Regel sollte die Richtung des Magnetfelds gegen den Uhrzeigersinn sein - aber warum? Warum nicht im Uhrzeigersinn?
Es kann im Uhrzeigersinn sein. Gegen den Uhrzeigersinn ist nur eine Konvention ähnlich der Zuweisung eines positiven Winkels für eine Drehung gegen den Uhrzeigersinn. Mit der anderen Konvention können Sie eine ganze Menge Prozesse definieren. Die Physik bleibt gleich.

Antworten (1)

Die „Rechte-Hand-Regel“ für Kreuzprodukte ist nur eine Konvention. Physik funktioniert gut, wenn Sie stattdessen eine „Linke-Hand-Regel“ anwenden. Die Richtung des Magnetfeldes um einen geraden Draht kann nicht direkt gemessen werden und ist abhängig von der Konvention der rechten Hand. Alles, was gemessen werden kann, ist, wie dieses Feld geladene Teilchen beschleunigt, und dies beinhaltet zwei Kreuzprodukte (das andere liegt in der Lorentz-Kraft), also ist es unabhängig von der Konvention.

Ich bitte nur um eine Klarstellung: Wird die Regel dann nur verwendet, um die Konsistenz in der gesamten Physik aufrechtzuerhalten? Ist die Richtung des Feldes eigentlich nichts Wichtiges außer der Tatsache, dass es existiert?
Ja, die rechte Regel für Kreuzprodukte besteht nur darin, die Konsistenz in der gesamten Physik aufrechtzuerhalten. Die tangentiale Natur des Magnetfelds um einen geraden Draht herum ist signifikant. Ob im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn um den Draht geschlungen werden soll, ist nicht signifikant und nur eine Konvention. Sie können Josiah Gibbs dafür danken oder verfluchen, dass er Vektoralgebra und Vektorrechnung populär gemacht und die Rechte-Hand-Regel eingeführt hat. Ich würde wetten, dass er Rechtshänder war.
Es gibt andere Formalismen für den Elektromagnetismus, wie Differentialformen oder Lorentz-Tensoren, bei denen das Magnetfeld nicht die Asymmetrie hat, die Sie stört.
Richtung des Magnetfeldes um einen geraden, stromdurchflossenen Draht
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