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Elektromagnetische Wechselwirkung
Teil 4.2 Bewegte Ladungen 
4.2 Zwei parallele Leiter in entgegengesetzter Richtung von Strom durchflossen
Wir haben hier
gesehen, weshalb sich Leiter, die in gleicher
Richtung von Strom durchflossen werden gegenseitig ´anziehen´.
Diese ´Anziehung´ ist in unserem Feldmodell aber das Resultat des größeren Impulsdrucks der Hintergrundobjekte auf die Elektronen und Defektelektronen im Leiter, als ihn die ITO vom jeweils gegenüberliegenden Leiter bei WW mit ihnen erzeugen. Schauen wir uns nun an, welche Impulsbilanz sich bei parallelen Leitern mit entgegengesetzter Stromrichtung ergibt.
Diese ´Anziehung´ ist in unserem Feldmodell aber das Resultat des größeren Impulsdrucks der Hintergrundobjekte auf die Elektronen und Defektelektronen im Leiter, als ihn die ITO vom jeweils gegenüberliegenden Leiter bei WW mit ihnen erzeugen. Schauen wir uns nun an, welche Impulsbilanz sich bei parallelen Leitern mit entgegengesetzter Stromrichtung ergibt.
Bild unten: 2 elektrische Leiter im Schnitt
In den Leitern fließt Strom in entgegengesetzter Richtung.
In den Leitern fließt Strom in entgegengesetzter Richtung.
Bild unten: Momentaufnahme des elektrischen Flusses bei entgegengesetztem Stromfluss in Perspektive. Die neutralen ITO-Paare des Leitermaterials sind nicht dargestellt.
Die einzelnen blauen ITO kommen von bewegten Elektronen. Sie werden gefolgt von den ITO der positiven Fehlstellen.
Die Leiter sind nach wie vor von Außen gesehen elektrisch neutral.
Bild oben: Die Pfeile in den grauen Ringen oben zeigen das aus der Eigenrotation und radialer Bewegung resultierende tangentiale Impulspotential der negativ oder positiv orientierten ITO im Raum an.
Das Bild veranschaulicht die Linke-Faust-Regel (Stromrichtung e-), und damit die Richtung des Magnetfelds (ROT) um einen stromdurchflossenen Leiter.
Bild unten: Die von den bewegten e- und p+ Quellen der beiden Leiter ausgehende ITO überlagern sich im Raum.
In direkter Linie werden sie aufeinander wirken.
Animation: Strom fließt- Elektronen fließen nach links, Defektelektronen nach rechts
Die sich im Leiter bewegenden Elektronen und Defektelektronen interagieren nun mit neutralen ITO des Hintergrundes und mit den ITOs mit geneigter Achse von ´Gegenüber´.
Bild unten: die blauen Pfeile zeigen die Bewegungsrichtung der e-, die roten Pfeile die der p+
In den bewegten Elektronen / Defektelektronen (den Blackboxen) finden Wechselwirkungen statt, die als Ergebnis wieder den entsprechenden elektrischen Fluss erzeugen: positiv und negativ orientierte ITO mit geneigter Drehachse entsprechend der Bewegungsrichtung ihrer Quellen.
Bilder unten: Das Geschehen bei entgegengesetzem Stromfluss in den Leitern grafisch veranschaulicht.
Zunächst die WW zwischen Elektronen
Bild unten: Stromfluss im linken Leiter auf den Betrachter zu, im Leiter rechts in die Bildeben hinein.
Hintergrund-ITO sind hier nicht dargestellt.
und etwas näher betrachtet zeigt sich, dass bei den die ITO vom Leiter gegenüber sowohl der Bewegungsimpuls als auch der Drehimpuls gespiegelt werden muss.
.... und nun zum Geschehen an den Defektelektronen:
Die Wechselwirkung innerhalb der Defektelektronen mit den geprägten ITO vom Leiter gegenüber ist der bei Elektronen prinzipiell gleich - nur sind Bewegungsrichtungen der Defektelektronen im Leiter und die Drehrichtung der von ihnen ausgehenden ITO nun spiegelbildlich. Hier von schräg oben auf die Leiter gesehen...
... und hier unten in einer Ansicht, bei der die Defektelektronen im Leiter links direkt auf den Betrachter zu fließen, während im Leiter rechts diese in die Bildebene hinein fließen
Im Detail sieht man, das bei WW im Inneren der Defektelektronen der Bewegungsimpuls und der Drehimpuls gespiegelt wird.
Die Bildern oben zeigen, dass
bei gegenläufigem Stromfluss während der WW mit den ITO vom Leiter gegenüber in den Elektronen/
Defektelektronen nicht nur der Bewegungsimpuls, wie bei gleichgerichtetem Stromfluss, sondern nun auch
der Drehimpuls gespiegelt werden muss, um wieder den korrekten ITO-Fluß von den Quellen zu erzeugen.
Veranschaulicht wird das , indem zuerst der Drehimpuls der ITO während der WW in den Blackboxen zunächst gestoppt wird - daraus resultiert
ein Impuls auf die Blackbox, und danach der ´richtige´ Drehimpuls dem ITO wieder aufgeprägt wird, was auch einen Impuls an der Blackbox
erzeugt.
Die Bewegungsebene der ITO bei Wechselwirkung mit der Blackbox liegt dabei immer senkrecht
zur Fließrichtung der Elektronen/Defektelektronen und auch senkrecht
zur Bewegungsrichtung der ITO - also in der Wirkrichtung des durch Bewegung erzeugten Magnetfeldes.
Zur Impulsbilanz am Leiter
Auf die Elementarteilchen in den Leitern wirken die neutralen Hintergrundobjekte und die positiv und negativ orientierten ITO vom Leiter gegenüber. Da wir im Bezugssystem Leiter arbeiten und diese Leiter sich nicht zueinander bewegen, können wir die vom unbewegten, neutralen Leitermaterial stammenden ITO beim jeweiligen Gegenüber bei der Impulsbilanz außer Acht lassen.
Impulsbilanz der WW an den Blackboxen der Defektelektronen
Impulsbilanz bei WW an den Blackboxen der Elektronen
Aus dem Energieerhaltungssatz oder auch aus der Gleichgewichtsbedingung ergibt sich, dass die Gesamtenergie eines ITO (Impuls plus Drehimpuls) im Durchschnitt gleich der Gesamtenergie eines neutralen ITO des Hintergrundes sein muss. Unabhängig von der positiven oder negativen Drehrichtung wird der Drehimpuls eines ITO nach WW mit der Blackbox größer sein als zuvor, dafür ist der Bewegungsimpuls nach der WW entsprechend geringer.
Nun wären die Elektronen und Defektelektronen in den beiden Leitern genau dann im Impuls-Gleichgewicht, wenn die Summe aus Drehimpuls und Impuls der transformierten ITO von Gegenüber gleich dem Impuls der mit ihnen interagierende neutralen Hintergrundobjekte ist.
Das ist aber hier ersichtlich nicht der Fall, da den Hintergrundobjekten mit zwar großem Bewegungsimpuls nun der Impuls aus der Spiegelung des Drehimpulses der ITO von Gegenüber zweimal entgegen steht. Es gibt also auch hier kein Impulsgleichgewicht, sondern es herrscht ein erhöhter Impulsdruck zwischen den beiden Leitern.
Das heißt, dass stromdurchflossene Leiter bei entgegengesetzter Stromrichtung auseinander gedrängt werden - sie scheinen sich gegenseitig abzustoßen.
Zwischen der Situation im Modell hier bei gleichgerichtetem Stromfluss und entgegengesetztem Stromfluss herrscht damit Symmetrie. Während die Impulsbilanz bei gleich gerichteten Strom in den Leitern um den Anteil an transformiertem Bewegungsimpuls der Hintergrundobjekte geringer ist, als der Impulsdruck der neutralen Umgebung, ist die Situation bei entgegengesetzt gerichtetem Stromfluss genau umgekehrt.
In ersten Fall fehlt der transformierte Bewegungsimpuls der neutralen Hintergrundobjekte für eine ausgeglichene Impulsbilanz im Leiter und im zweiten Fall ist dieser zuvor transformierte Bewegungsimpuls zweimal in Rechnung zu stellen und liegt damit um genau den gleichen Betrag über der ausgeglichenen Impulsbilanz.
Stimmt. Siehe hier, Lorentzkraft am stromdurchflossenen Leiter.
Irgendwann geht es hier weiter zur Elektromagnetischen Welle