Re: Physik der Mikrowelt ist einfach.

[ Zauberspiegel Wissenschaft Ideenfabrik ]

Geschrieben von herschel am 25. September 2004 21:52:02:

Als Antwort auf: Physik der Mikrowelt ist einfach. geschrieben von Hugo Rivinius am 25. September 2004 17:28:03:

hallo Rivinius:

Ich komme nicht umhin, dir in wesentlichen Punkten erneut zu widersprechen; denn du gibst etwas als Physik aus, was nicht der allgemein anerkannten Sachlage entspricht und zudem evident irreführend ist.

> Physik. Ist in der Grundstruktur einfach.

Das ist zu begrüssen; aber einfach ist Physik deswegen nicht.

> Wenn Physik eine solide, konsequent logische, präzise Wissenschaft sein soll, kann nur die Spannung eine Kraft sein, weil nur sie Ladung beschleunigen kann.

Zur Auffrischung deiner Physikkenntnisse (an denen ich erhebliche Zweifel anmelde):

Nicht die Spannung U wirkt beschleunigend, sondern die Feldstärke E:

F = q * E

Die Stärke des elektrischen Feldes wird durch die Kraft ausgedrückt, die auf eine kleine Punktladung (Probeladung) in diesem Feld wirkt.

"Taschenbuch der Physik", H. Kuchling (Fachbuchverlag Leipzig, 1999)

Die Kraftwirkung zwischen zwei Punktladungen wird durch das "Coulombsche Gesetz" beschrieben:

F = 1/pi eps_0 * (Q1 Q2/r^2)

Siehe dazu:

Elektrostatik

Die Spannung folgt aus der Potentialdifferenz zweier Punkte entlang einer elektrischen Feldröhre:

U = phi(P1) - phi(P2) = Integral (P1 nach P2) von E * ds [skalares Produkt in Volt]

Man kann deshalb auch sagen: Spannung ist integrierte Feldstärke. Entlang einer geschlossenen Masche ist die Spannung immer null:

> Spannung ist Ursache von Strom.

Das E-Feld ist ursächlicher:

j = sigma * E (allgemeine Schreibweise des "Ohmschen Gesetzes")

> Strom sind beschleunigte Ladungen.

Nur bedingt; denn im Gleichstromkreis (metallischer Cu-Leiter vorausgesetzt) bewegen sich die Elektronen mit einer Driftgeschwindigkeit von nur 0,4 mm/s in Richtung des Pluspols einer Spannungsquelle. Solches kann anhand der sog. "Fermikugel" begründet werden.

> Ladungen bilden alle Atome und Galaxien.

Neutronen haben keine messbare Ladung! Dennoch tragen sie einen Grossteil zur baryonischen Masse des Universums bei.

> Spannung ist die einzige Kraft im Universum.

Nonsens! Es gibt vier bekannte Wechselwirkungen:

- elektromagnetische WW

- schwache WW

- starke WW

- gravitative WW

> Und Masse ist keine Kraft, es ist die Menge der Ladungen in einem Körper.

Masse ist ebenfalls ein Skalar wie die elektr. Spannung. Aber sie ist Ursache der Raumzeitkrümmung, ausgedrückt durch den Energie-Impuls-Tensor. Masse und Ladung sind unterschiedliche Grössen.

> Das Gewicht und der Impuls eines Körpers sind relativ, ihr Wert ist an anderen Orten anders als bei uns.

Solches ist eine Folge des gewählten Bezugssystems und wird durch die spez. Relativitätstheorie beschrieben (Elektrodynamik bewegter Körper).

> Gewicht ist eine Gegenkraft zur Beschleunigung, oder eine Reaktion auf die Beschleunigungs- Aktion.

Wenn schon Gegenkraft muss es Trägheit lauten! Denn träge Masse (proportional zu schwerer) widersetzt sich einer Änderung des jeweiligen Bewegungszustandes (Prinzip von Galilei, Axiome von Newton).

> Unbeschleunigte Körper haben kein Gewicht, egal wie schnell sie sind.

Das Gewicht (besser die "Gewichtskraft") ist eine Folge der lokalen Fallbeschleunigung! Wenn du mit der Relativgeschwindigkeit v = 0 auf einer Bodenwaage stehst, hast du ein Gewicht:

G = m * g

> Die Spannung der Ladungen sind die einzigen Kräfte, und Ursache aller Beschleunigungen im Mikro- und im Makrokosmos.

Beschleunigung kann nicht nur auf elektr. Felder zurückgeführt werden. Denk an eine rotierende Scheibe oder an ein Wasserrad, an einen fallenden Stein oder ein durch thermodynamische Kräfte beschleunigtes Objekt.

> Ladungen beschleunigen sich immer, in den Galaxien, der Sonne, im Kraftwerk, Computer, in den Atomen, und unserem Körper auf Gegenspannung zu, weil sie nur dort Ruhe finden.

Blödsinn. Gegenspannung tritt nur bei Induktionsvorgängen (als Folge der "Lenzschen Regel") in Erscheinung. Studiere zuerst Faraday und Maxwell, bevor du solchen Unsinn verbreitest!

Ein gutes Beispiel für die "Gegen-EMK" lässt sich beim Gleichstrommotor finden.

> Die Spannung ist ein Vektor, mit Polarität, Betrag, und Richtungsinformation

Falsch! Spannung ist ein Skalar. Du verwechselst Feldstärke mit Spannung, Potential und Ladung. Bekannte, skalare physikalische Grössen sind:

Temperatur T, Masse m, Druck p, Zeit t, Spannung U

Mein gutgemeinter Rat:

Ersteinmal die Grundlagen der klassischen Physik (insbesondere Mechanik, Elektrostatik und Elektrodynamik) eingehend studieren, bevor du weiterhin mit Halbwahrheiten und Begriffsverwirrungen operierst!

Und als Tipp:

"Physik für Studenten der Natur- und Ingenieurswissenschaften" von H. Stroppe (Fachbuchverlag Leipzig, 2003)

"Elektrotechnik für Ingenieure", Bd. 1 + 2 von R. Ose (Fachbuchverlag Leipzig, 1996)

p.s. Ich habe schon einmal versucht, dich auf deine Grundlagenirrtümer hinzuweisen (Thread "Mikrowelt" vom 26. Juli 2004); allerdings erfolglos, wie es scheint.

mfg, herschel


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