Wie erkennt man, ob Ladungen in der Antenne aufgrund eines elektrischen oder magnetischen Feldes schwingen?

Question

Wie erkennt man, ob Ladungen in der Antenne aufgrund eines elektrischen oder magnetischen Feldes schwingen?

Benutzer137879

Die Elektronen in einer Empfangsantenne schwingen, können wir feststellen, ob sie auf ein elektrisches oder ein magnetisches Feld reagieren?

Wie können wir wissen, ob es neben dem Magnetfeld, das die Ladungen zum Schwingen bringt, noch ein elektrisches Feld gibt?

Alex Robinson

ein magnetisches Feld ist doch sicher ein elektrisches Feld? Bitte korrigiert mich jemand, wenn ich falsch liege

Michael B.

Aus dem Coulomb-Gesetz

\vec{E} (x, y, z) = \frac{q \vec{r}}{4 π ϵ_{0} r^{3}},

$\vec{E}(x,y,z) = \frac{q \vec{r}}{4 \pi \epsilon_0 r^3},$ wissend, dass

c = \frac{1}{\sqrt{ϵ μ}}

$c = \frac{1}{\sqrt{\epsilon \mu}}$ und mit und unter Verwendung des Biot-Savart-Gesetzes erhalten wir

\vec{B} (x, y, z) = \frac{μ_{0} e (\vec{v} \times \vec{r})}{4 π r^{3}} = \frac{(\vec{v} \times \vec{r}) q}{c^{2} (4 π ϵ_{0} r^{3})} = \frac{\vec{v} \times \vec{E}}{c^{2}}

$\vec{B}(x,y,z) = \frac{\mu_0 e (\vec{v} \times \vec{r}) }{4 \pi r^3} = \frac{(\vec{v} \times \vec{r}) q}{c^2 (4 \pi \epsilon_0 r^3)} = \frac{\vec{v} \times \vec{E}}{c^2}$ , (

r = \sqrt{x^{2} + y^{2} + z^{2}}

$r = \sqrt{x^2 + y^2 +z^2}$ ). Daraus folgt, dass das Magnetfeld ein "elektrisches" Feld einer bewegten Ladung ist. Deshalb setzen wir in der speziellen Relativitätstheorie B & E in einen symmetrischen Tensor

F^{μ ν}

$F^{\mu\nu}$ .Und es verändert sich je nachdem, wer beobachtet

Michael B.

Aber nur die B-Komponente wird beispielsweise ein elektrisches Feld in einer Spule induzieren. Sie könnten ein Gerät so gestalten, dass nur eine Komponente das Gerät aktivieren kann. Ein Gerät reagiert anders auf ein B-Feld als auf ein E-Feld. Es ist alles in Maxwells Gleichungen.

NickD

Ein sich änderndes Magnetfeld kann ein elektrisches Feld induzieren (und umgekehrt), aber die Lorentz-Kraft auf ein Elektron ist es

\vec{F} = Q \vec{E} + \frac{Q}{C} (\vec{v} \times \vec{B}),

$\vec{F} = q\vec{E} + {q\over c}(\vec{v} \times \vec{B}),$ so wird der magnetische Anteil der Kraft um einen Faktor von unterdrückt

v / c

$v/c$ relativ zum elektrischen Teil - das ist für Leitungselektronen mindestens um Größenordnungen kleiner. Um Missverständnissen vorzubeugen, ist dies die Lorentz-Kraft in CGS-Einheiten. Die Verwendung von SI-Einheiten verschiebt die

c

$c$ vom Kraftgesetz zum Magnetfeld, aber natürlich ändert sich das Verhältnis der Kräfte nicht.

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Wie erkennt man, ob Ladungen in der Antenne aufgrund eines elektrischen oder magnetischen Feldes schwingen?

ein magnetisches Feld ist doch sicher ein elektrisches Feld? Bitte korrigiert mich jemand, wenn ich falsch liege
Aus dem Coulomb-Gesetz $\vec{E}(x,y,z) = \frac{q \vec{r}}{4 \pi \epsilon_0 r^3},$ wissend, dass $c = \frac{1}{\sqrt{\epsilon \mu}}$ und mit und unter Verwendung des Biot-Savart-Gesetzes erhalten wir $\vec{B}(x,y,z) = \frac{\mu_0 e (\vec{v} \times \vec{r}) }{4 \pi r^3} = \frac{(\vec{v} \times \vec{r}) q}{c^2 (4 \pi \epsilon_0 r^3)} = \frac{\vec{v} \times \vec{E}}{c^2}$ , ( $r = \sqrt{x^2 + y^2 +z^2}$ ). Daraus folgt, dass das Magnetfeld ein "elektrisches" Feld einer bewegten Ladung ist. Deshalb setzen wir in der speziellen Relativitätstheorie B & E in einen symmetrischen Tensor $F^{\mu\nu}$ .Und es verändert sich je nachdem, wer beobachtet
Aber nur die B-Komponente wird beispielsweise ein elektrisches Feld in einer Spule induzieren. Sie könnten ein Gerät so gestalten, dass nur eine Komponente das Gerät aktivieren kann. Ein Gerät reagiert anders auf ein B-Feld als auf ein E-Feld. Es ist alles in Maxwells Gleichungen.
Ein sich änderndes Magnetfeld kann ein elektrisches Feld induzieren (und umgekehrt), aber die Lorentz-Kraft auf ein Elektron ist es $\vec{F} = Q \vec{E} + \frac{Q}{C} (\vec{v} \times \vec{B}),$ $\vec{F} = q\vec{E} + {q\over c}(\vec{v} \times \vec{B}),$ so wird der magnetische Anteil der Kraft um einen Faktor von unterdrückt $v/c$ relativ zum elektrischen Teil - das ist für Leitungselektronen mindestens um Größenordnungen kleiner. Um Missverständnissen vorzubeugen, ist dies die Lorentz-Kraft in CGS-Einheiten. Die Verwendung von SI-Einheiten verschiebt die $c$ vom Kraftgesetz zum Magnetfeld, aber natürlich ändert sich das Verhältnis der Kräfte nicht.

Holger Fiedler · Answer 1

Ein stärkeres Signal erhält man, wenn man einen Empfangsantennenstab verwendet, der in die gleiche Richtung wie der Sendeantennenstab gerichtet ist. Da die elektrische Feldkomponente der Funkwelle parallel zur Sendeantenne gerichtet ist, ist diese Komponente für die Beschleunigung der Elektronen im Empfangsantennenstab verantwortlich.

Ansonsten bekommt man auch ein starkes Signal, wenn man eine Rahmenantenne verwendet :

Die kleine Schleifenantenne wird auch als Magnetschleife bezeichnet, da sie sich aufgrund ihrer geringen Größe im Vergleich zu einer Wellenlänge elektrisch wie eine Spule (Induktivität) mit einem begrenzten, aber nicht vernachlässigbaren Strahlungswiderstand verhält. Es kann als direkte Kopplung an das Magnetfeld im Bereich nahe der Antenne analysiert werden – das Gegenteil des Prinzips eines Hertzschen Dipols, der direkt an das elektrische Feld koppelt.

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Benutzer137879

Alex Robinson

Michael B.

Michael B.

NickD

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Holger Fiedler

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