Wie erklärt der Energieerhaltungssatz den Magnetismus? [Duplikat]

Magnetismus lässt sich nicht durch Energieerhaltung erklären. Aber Magnetismus steht im Einklang mit der Energieerhaltung.

Es wird allgemein behauptet, dass das Magnetfeld keine Arbeit verrichtet. Es stimmt, dass das Magnetfeld durch das Lorentz-Kraftgesetz keine Wirkung auf geladene Teilchen ausübt. Die Kraft, die aufgrund eines Magnetfelds auf eine Ladung ausgeübt wird,$\vec{F}=q \vec{v}\times \vec{B}$, steht immer senkrecht auf$\vec{B}$

Das Magnetfeld kann jedoch durch eine der Maxwell-Gleichungen das elektrische Feld bearbeiten:$\frac{d \vec{E}}{dt}=\frac{1}{\mu_0 \varepsilon_0}\nabla \times \vec{B}-\frac{1}{\varepsilon_0} \vec{J}$

Das ist also eine Möglichkeit, wie das Magnetfeld funktioniert. Wenn Sie beispielsweise einen Induktor in einem Stromkreis haben, erzeugt ein konstanter Strom ein konstantes Magnetfeld innerhalb des Induktors. Sobald Sie den Strom abschalten, erhalten Sie aufgrund des zusammenbrechenden Magnetfelds tatsächlich etwas Energie aus dem Induktor zurück. Dies ist ein Fall, in dem das Magnetfeld auf das elektrische Feld wirkt und das elektrische Feld wiederum wirkt, indem es einen Strom im Draht erzeugt.

Magnetfelder wirken wie Federn.

Bei Permanentmagneten kann man also die magnetischen Dipolmomente der beteiligten subatomaren Teilchen ausrichten und diesen Zustand "einfrieren". Aber der Magnet steht dann unter Innendruck und es ist nicht ratsam, den Magneten fallen zu lassen, er wird in Stücke explodieren und die eingebrachte Energie wird freigesetzt.

Bei der Lorentzkraft richtet sich das magnetische Dipolmoment bewegter Elektronen unter dem Einfluss eines äußeren Magnetfeldes aus. Bei der Ablenkung des Elektrons sendet es Photonen aus, gerät wieder aus der Ausrichtung und dadurch verändert sich das äußere Magnetfeld wieder. Nachdem das sich bewegende Elektron zur Ruhe gekommen ist, ist das äußere Magnetfeld dasselbe wie zu Beginn.

Es muss beachtet werden, dass magnetische Felder nicht mit elektrischen Feldern interagieren und dass sie nach Anwendung der Lorentz-Kraft unverändert bleiben.