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Anfrage zur Ausführlichkeit

Im eher schlichten Artikel Proportionalität habe ich vor Jahren folgendes zweites physikalisches Beispiel eingefügt.

---

=== Luftdruckänderung ===

Der Luftdruck ist abhängig von der Höhe über dem Meeresspiegel. In erdnahen Schichten ist die Druckänderung $\Delta p$ proportional zur Höhenänderung $\Delta h$ mit

${\frac {\Delta p}{\Delta h}}=c$

und mit der Proportionalitätskonstante für diese Änderungen $c=-12\,\mathrm {\tfrac {Pa}{m}}$, siehe Barometrische Höhenformel.

Das Minuszeichen bedeutet: Beim Hochsteigen einer Treppe (positives $\Delta h$) nimmt der Druck ab (negatives $\Delta p$).

---

Ich habe das Beispiel als besonders lehrreich ausgewählt mit der Gegenläufigkeit der beiden Änderungen bei einem negativen Proportionalitätsfaktor. Den Proportionalitätsfaktor habe ich mit seiner Fundstelle belegt.

Nun hat ein bei WP bekannter Physiker darauf bestanden, wenn im Text auf den Artikel Barometrische Höhenformel verwiesen werden muss, in dem ausdrücklich die Nichtlinearität behandelt wird, dass diese Zusammenhänge explizit dargestellt werden müssen. Ich vertrete die Auffassung, die physikalischen Zusammenhänge sind meistens unhandlich kompliziert, und man beschränkt sich darauf, Wesentliches vereinfacht darzustellen. Am Beispiel Ohmsches Gesetz habe ich das ich unter "Diskussion:Proportionalität#Beispiel Luftdruck / revert durch user Saure" weiter ausgeführt.

So ziemlich jedes physikalische Gesetz ist eine Näherung. Wir leben von Modellen und Idealisierungen. Ausgerechnet die Barometrische Höhenformel ist ein Musterbeispiel, wie sie unter verschiedenen Annahmen hergeleitet wird, von denen im Artikel steht, dass sie nicht erfüllt sind. Die Höhenformel als Exponentialgesetz ist nichts anderes als eine Näherungsdarstellung.– Ferner: Bei Thermoelementen ist der Zusammenhang zwischen Thermospannung und Temperatur definiert durch Reihenentwicklung, teilweise bis zur 14. Potenz (DIN EN 60584). Aber kein Mensch, der sich auf ein $U_{\mathrm {th} }=k\cdot \Delta t$ beschränkt, macht das unter Herleitung aus der definierten Funktion, sondern er nutzt einfach die Proportionalität, wenn dieser Zusammenhang im Rahmen der fallweise erforderlichen Genauigkeit ausreicht.

Jener Physiker hat moniert, dass Begriffe wie "Geltungsbereich", "lineare Näherung" oder überhaupt "Näherung" im Artikel "Proportionalität" gar nicht vorkommen. Ich bin der Auffassung, dass im gegebenen Zusammenhang die Einschränkung "in erdnahen Schichten" den Geltungsbereich für den proportionalen Zusammenhang als Näherung ausreichend kennzeichnet. (Quantitatives zu "erdnahen Schichten" habe ich in der verlinkten Diskussion ausgeführt. Im Beispiel geht es vorsichtshalber nur um "Hochsteigen einer Treppe".)

Jener Physiker hat im Artikel "Proportionalität" noch eingefügt, dass die Proprtionalitätskonstante von der Temperatur und der Luftfeuchtigkeit abhängig ist. Auch dieses gehört nach meinem Erachten nicht in diesen Artikel. Nach meiner Beobachtung wird bei der Berufung auf das ohmsche Gesetz praktisch nie darauf hingewiesen, dass ein ohmscher Widerstand bei genauem Hinsehen noch mindestens von der Temperatur, der Spannung und der Frequenz abhängt.

Jener Physiker hält „aber anderes zu tun einfach für wichtiger als mich hier und so weiter zu streiten“. So wende ich mich an einen größeren Personenkreis, ob zum Lemma "Proportionalität" die von unserem Kollegen geforderte Ausführlichkeit des Beispiels angebracht oder gar erforderlich ist. --der Saure 11:20, 7. Jun. 2023 (CEST)

Stufe 4 im Phasenmodell der Eskalation. Danke, dass Du hier Hilfe suchst, wo es gerade beginnt, zu Win-Lose abzudriften.

3M:Reine Proportionalität ist, wie Du ja auch schreibst, etwas, das nur in Modellen (innerhalb derer Geltungsbereiche) und Theorien tatsächlich vorkommt. Daher ist es wichtig, dass die Grenzen der Proportionaliät im jeweiligen Kontext auch dargestellt werde, was Du mit der Erläuterung "in erdnahen Schichten" beabsichtigst. Genau genommen lässt sich ja jeder stetige nicht-lineare Zusammenhang auch mit Hilf der Taylor-Reihe ein "in erster Ordnung proportionalen Zusammenhang" betrachten. Das machen wir Physiker ja ständig, damit die Modelle überhaupt noch handhabbar aussehen.

Streng genommen könnte man also sogar eine Sinusschwingung als "um Null herum proportionale" oder "um $\pi /2$ konstante" Beziehung bezeichnen, was wörtlich zwar korrekt wäre, aber die Natur der Schwingung verfälscht. In diesem Fall, denke ich, solltet Ihr herausarbeiten, dass der von Dir geschilderte Zusammenhang eine zwar der Erfahrung nach praktikable aber in der Sache zu kurz greifende Beschreibung der nicht-linearen Zusammenhänge aus der barometrischen Höhenformel darstellt. Hilfreich wäre dazu auch kurz zu erläutern, warum die Effekte höherer Ordnung typischerweise nicht beobachtet werden (bspw. weil sie sich unterhalb des Auflösungsvermögens und/oder der Genauigkeit der Messinstrumente bewegen).

BTW - Benennungen im Stil "jener Physiker" tragen nicht zur Konfliktlösung bei. Ich würde bevorzugen, wenn Ihr beiden Euch in der Diskussion um die Sachfrage darauf hättet einigen können, WP:3M in Anspruch zu nehmen. Die WP:RP/QS ist eigentlich für Qualitätsmängel im Kategorienbaum der Physik zuständig. und dann sollten die Artikel auch mit dem QS-Baustein unter Benennung der Qualitätsmängel gekennzeichnet werden. --Alturand…D 14:40, 7. Jun. 2023 (CEST)

Unabhängig vom Rest der Diskussion: Proportionaliät hat man bei diesem Beispiel nur deshalb, weil man nicht die Größen Druck und Höhe als solche betrachtet, sondern deren Änderung. Damit verwischt man aber gerade die Besonderheit von Proportionalität gegenüber nur linearem Zusammenhang (und angesichts der Diskussion oben die Besonderheit von Proportionalität gegenüber bloßer Differenzierbarkeit). --Digamma (Diskussion) 21:23, 17. Jun. 2023 (CEST)

Genau! Deswegen wäre von vorneherein der hydrostatische Druck in Abhängigkeit von der Wassertiefe ein erheblich besseres Beispiel gewesen. Hat sich aber inzwischen erledigt. --Pyrrhocorax (Diskussion) 22:56, 17. Jun. 2023 (CEST)

Nach 10 Tagen Inaktivität des Fragstellers, denke ich, es ist Zeit dieses "Nicht-QS"-Anliegen zu archivieren.

--Alturand…D 19:48, 16. Jun. 2023 (CEST)

Ehrlich gesagt hatte ich auf weitere und gezieltere Meinungsäußerungen gehofft.

1. Muss bei einem in einem gewissen Teilbereich („In erdnahen Schichten“) gültigen proportionalen Zusammenhang zwingend darauf hingewiesen werden, dass der Zusammenhang außerhalb des Teilbereichs nichtlinear wird?
2. Muss bei jeder Angabe eines physikalischen Gesetzes angegeben werden, dass es nur näherungsweise gilt?
3. Muss bei jeder Angabe eines Proportionalitätsfaktors darauf hingewiesen werden, dass er noch von Parametern abhängt? Beispiel: Wird regelmäßig beim Hinweis auf die Proportionalität im ohmschen Gesetz auf die Temperaturabhängigkeit des Widerstands verwiesen?

Ausdrücklich: Es geht um ein physikalisches Beipiel im Artikel Proportionalität und nicht um einen Physikartikel. Euer Redaktions-Kollege besteht im Beispiel darauf, dass die Zusätze erforderlich sind, und folgendermaßen abgeändert.

---

Der Luftdruck ist abhängig von der Höhe über dem Meeresspiegel (siehe Barometrische Höhenformel). Für eine nicht zu große Höhenänderung $\Delta h$ ist die Druckänderung $\Delta p$ näherungsweise proportional zu $\Delta h$,

${\frac {\Delta p}{\Delta h}}=c$

Die Proportionalitätskonstante liegt in Bodennähe bei $c=-12\,\mathrm {\tfrac {Pa}{m}}$, sie ist schwach von der Temperatur und der Luftfeuchtigkeit abhängig. Außerdem nimmt sie mit der Höhe langsam ab, bei h=5 km etwa auf die Hälfte. Eine Proportionalität $\Delta p\propto \Delta h$ ist daher nur für geringe Höhenänderungen $\Delta h$ und auch dann nur näherungsweise gegeben.

---

Er bekräftigt das ultimativ mit: „Diese Zusammenhänge müssen imho explizit dargestellt werden, wenn das Beispiel im Artikel stehen bleiben soll.“ Dagegen meine ich, dass diese Einzelheiten an dieser Stelle das Beispiel und letztendlich jede physikalische Proportionalität ad absurdum führen. Dazu bitte ich weiterhin um Meinungen der physikalisch versierten Fachleute. --der Saure 11:09, 17. Jun. 2023 (CEST)

Okay, auch wenn das immer noch kein Qualitätsmangel des Artikels ist und auch auf der Artikeldisk ausdiskutiert werden könnte:

Ich kann an dem vorgeschlagenen Text nur wenig aussetzen. Höchstens das Wort "Bodennähe" wäre schwierig, weil man dann auch noch sagen müsste, dass der Boden in etwa auf einer Höhe von Normal-Null liegen muss.

Wie schon oben beschrieben, ist JEDER stetig differenzierbare Zusammenhang bei kleinen Änderungen "linear bis auf Effekte höherer Ordnung". Allein das Beispiel "Abnahme von $c$ auf die Hälfte bei 5km" drückt ja schon aus, dass "geringe Höhenänderungen" wirklich nur wenige 100m bedeuten, bevor der Fehler mehrere Prozent beträgt. Wenige hundert Höhenmeter liegen durchaus im alltäglichen Erfahrungsraum von Bergsteigern, Mountainbikern oder Gleitschirmfliegern. Darum ist die Nicht-Linearität aus meiner Sicht hier nicht nur theoretisch falsch sondern auch praktisch bedeutsam. --Alturand…D 13:56, 17. Jun. 2023 (CEST)

@Alturand: Auf meine drei Fragen möchtest du offenbar nicht eingehen.

Statt dessen wirfst du die Frage zur "Bodennähe" auf, die ich im Artikel zur Proportionalität nicht behandeln wollte. Aber dir gegenüber gehe ich darauf ein. Im Artikel Barometrische Höhenformel finde ich als Näherung für den Druckverlauf die Gleichung $p(h)=p(0)\mathrm {e} ^{-{\frac {h}{h_{s}}}}$ mit $h_{s}=8{,}4{\text{ km}}$. Die Tangentengleichung zu $h=0$ lautet $p(h)=p(0)\cdot (1-{\frac {h}{h_{s}}})$. Nach meiner Rechnung ist die Differenz zwischen beiden selbst in 1 km Höhe weniger als 0,7 %. Das ist besser als du vermutet hast. Da dürfte es keine Notwendigkeit geben, darauf hinzuweisen, dass „in erdnahen Schichten“ (so hatte ich geschrieben) die Proportionalität $\Delta p\propto \Delta h$ „nur für geringe Höhenänderungen $\Delta h$ und auch dann nur näherungsweise gegeben“ gilt,– zumal ich im Artikel als Beispiel zur Höhenänderung das „Hochsteigen einer Treppe“ angegeben hatte. --der Saure 10:59, 21. Jun. 2023 (CEST)

Korrekt, auf Deine drei Fragen möchte ich nicht eingehen. Ich sehe mich nämlich nicht in einer Position, zu entscheiden, was wer "Muss" und was nicht. Außerdem kann und möchte ich mich nicht auf eine Seite schlagen. Du rechnest ja schon richtig aber eben nicht das Richtige, sondern nur das näherungsweise (im Sinne einer Taylor-Reihe) Richtige an einer(!) Stelle, das an anderen Stellen eben ganz anders ist, und zwar auf nicht-lineare Weise anders. Das andere Problem, das wir diskutiert haben ist, dass jedes Modell (auch nicht-lineare) auch immer nur näherungsweise genau sind.

Wie schon @Pyrrhocorax erwähnte, wäre "der hydrostatische Druck in Abhängigkeit von der Wassertiefe ein erheblich besseres Beispiel gewesen", einfach weil es aufgrund der geringen Kompressibilität von Wasser weniger Möglichkeiten gäbe, es misszuverstehen, daran Haare zu spalten und sich über andere Wikipedianer aufzuregen, die es auch nur gut meinen. Ich habe jetzt gesagt, was aus meiner Sicht gesagt werden muss...Ich bin jetzt raus...Bevor es Dir schlaflose Nächte bereitet, mach doch mal 'ne Wikipause? --Alturand…D 18:13, 21. Jun. 2023 (CEST)

Wirbelstrombremse

Die Erklärung und Bildserie im Abschnitt "Entstehung der Wirbelströme" scheint mir äußerst Fragwürdig: a) Eine korrekte Erklärung wäre, dass ein sich veränderndes Magnetfeld B z.B. in x-Richtung nach der Lenzschen Regel einen Kreiststrom erzeugt, der dem Ursprungsfeld entgegen wirkt. Die Zerlegung in die abgebildeten Einzelschritte und mit der Lorentzkraft zu erklären ist falsch. Es gibt keinen einzigen Zwischenschritt in dem keine Kreisströme entstehen! Deswegen schlägt sich die Lenz'sche Regel, bzw. das Induktionsgesetz ja auch in den Maxwellschen Gleichungen nieder! Es ist das sich zeitlich verändernde B-Feld durch einen infinitesimalen Plattenabschnitt, welches ein E-Feld derart erzeugt, dass B das mit einem negativen Vorzeichen versehende Wirbelfeld von E ist.

b) Laut der Bilderreihe und den Erklärungen wird der Wirbelstrom nur am Rand der Kupferplatte erzeugt. Ist die Platte vollständig vor dem Magneten wird kein Wirbelstrom mehr erzeugt und die Platte bremst nicht mehr. Ein Blick auf das Bild zur Plattenwirbelstrombremse auf der selben Wikiseite zeigt jedoch: Hier gibt es gar keinen Rand (die Scheibe ist immer zu gleichen Anteilen im Magnetfeld) und trotzdem entsteht ein bremsender Wirbelstrom! Das ist also falsch! Hier resultiert die unter a) falsche Beschreibung in Erklärungsnot! --Verrain (Diskussion) 09:59, 4. Jul. 2023 (CEST)

Deine Erläuterung ist zwar korrekt, aber dafür sehr unverständlich. Zum Beispiel die Aussage, dass ein "sich veränderndes Feld einen Strom erzeugt, dessen erzeugtes Feld dem urprünglichen Feld entgegenwirkt" - das würde ja heißen, dass sowohl bei Zunahme als auch bei Abnahme des Felds das erzeugte Feld gleichgerichtet wäre. Ist es aber nicht. Die lenzsche Regel ihrerseits ist zwar Phänomen aber nicht pyhsikalische Ursache des Effekts.

Die Wirbelstrombremse erzeugt am Ende überall da einen Strom und eine Bremswirkung wo (bei Bewegung in $x$-Richtung) ${\tfrac {d^{2}}{dx^{2}}}B_{z}\neq 0$ ist. Das ist im einfachsten Fall des homogenen Magnetfelds nur genau an den Rändern so. Dass diese Ströme in der Platte ausgedehnt seien, ist allerdings eine haarsträubende Ungenauigkeit. --Alturand…D 21:33, 5. Jul. 2023 (CEST)

@Verrain, Schau Dir mal bitte den neuen Abschnitt "mathematische Herleitung" und den Disclaimer an der anschaulichen Herleitung an. Geht das Deiner Meinung nach so? --Alturand…D 23:12, 5. Jul. 2023 (CEST)

Hallo @Alturand, @Verrain, der Disclaimer reicht nicht aus, denn die Darstellung enthält Fehler. Ich werde demnächst den fraglichen Abschnitt, "Entstehung der Wirbelströme" Bildserie, aus dem Artikel entfernen, es sei denn, dass hier jemand begründete Einwände hat. --ArchibaldWagner (Diskussion) 09:24, 8. Jul. 2023 (CEST) - Durchsteichen am ArchibaldWagner (Diskussion) 11:37, 10. Jul. 2023 (CEST)

Sind wir uns wirklich sicher, dass der neue Abschnitt mit der 3. raeumlichen Ableitung korrekt ist? Das schaut irgendwie falsch aus, so von der Intuition her. --Blaues-Monsterle (Diskussion) 00:23, 9. Jul. 2023 (CEST)

Also

${\begin{aligned}&-\nabla \times E=\partial _{t}B=(v\cdot \nabla )B\\&\Rightarrow (a\cdot \nabla )B+(v\cdot \nabla )^{2}B=-\nabla \times \partial _{t}E=\nabla \times (\nabla \times B)\end{aligned}}$

haette ich naiv gerechnet. Vermutlich ist das falsch, da irgendetwas fancy bei der Trafo ins bewegte Bezugssystem geschieht. Was mich mit der 3. Abl. stoert, ist, dass wir damit jedes beliebige Vorzeichen in der Kraft hinbekommen. --Blaues-Monsterle (Diskussion) 00:52, 9. Jul. 2023 (CEST)

Mir sieht das aus, als würden hier das vorgegebene Feld B und das durch die Ströme induzierte Feld B vermischt, was zu Chaos führt. --ArchibaldWagner (Diskussion) 09:10, 9. Jul. 2023 (CEST)

Danke, das dürfte der Denkfehler von meiner Seite aus gewesen sein. --Blaues-Monsterle (Diskussion) 16:37, 10. Jul. 2023 (CEST)

Ich denke, dass auch dieser Abschnitt falsch ist. Beim kurzen Überfliegen habe ich gesehen, dass dort gleich zu Beginn ein zeitlich verändertes Feld vorausgesetzt wird:

»Gemäß dem Induktionsgesetz erzeugt ein sich zeitliche veränderndes Magnetfeld der magnetischen Flussdichte mit ${\vec {B}}$ mit ${\tfrac {d}{dt}}{\vec {B}}\neq 0$ «

Weiter unten wird dann auf ein stationäres Feld eingegangen aber dort steht: »Ein Wirbelfeld wird also überall dort induziert, wo sich die Leiterplatte in einem räumlich nicht homogenen Magnetfeld bewegt.« was auch nicht vorausgesetzt werden muss.

Die Bremse funktioniert aber auch im homogenen statischen Feld!

Hier zwei Quellen, in denen ich eher eine richtige Darstellung der Theorie sehe:

• Versuchsbeschreibung von der Uni Ulm 2020 siehe dort den Anhang. Zur Theorie der Wirbelstrombremse. Dort wird auf übliche vereinfachende Erklärungen eingegangen. Anschließend eine ausführlichere Erklärung mit "durch die Lorentzkraft influenzierten Ladungsdichten", die für drei verschiedenen Magnetfeldverteilungen eingehender betrachtet wird. Es wird allerdings nicht der Fall einer sich vollständig im Magnetfeld befindlichen frei fallenden Platte dargestellt ("Influenzladungen" am Plattenrand, hier dürfte sich eine in etwa konstante Fallgeschwindigkeit einpendeln).
• und Versuch an der Uni Stuttgart 2023 hier wird es recht einfach erklärt.

--ArchibaldWagner (Diskussion) 06:57, 9. Jul. 2023 (CEST) - Durchstreichen ArchibaldWagner (Diskussion) 11:37, 10. Jul. 2023 (CEST)

Nein, das mit der dritten Ableitung stimmt nicht. Mir sind wohl die Gedanken durchgegangen...Sorry. Ich baus mal gleich wieder aus.

Dass eine Wirbelstrombremse im räumlich und zeitlich homogenen Magnetfeld funktioniert halte ich für falsch. Voraussetzung für den Wirbelstrom ist, dass er überhaupt induziert wird, also dass ein elektrisches Feld "ausgegelichen" wird, beim "Wirbel"strom also $0\neq \nabla \times {\vec {E}}={\tfrac {d}{dT}}{\vec {B}}$ Wo sollte sonst die Rotation des E-Felds herkommen?

Das mit der Lorentz-Kraft bleibt natürlich wahr, führt aber über den Hall-Effekt nur zu einem statischen E-Feld dessen Potentialunterschied bspw. beim Reed-Kontakt ausgenutzt wird. Bloss einen Wirbelstrom gibt es nicht. Wo sollte der auch gegen das aufgebaute Potential zurückfließen? --Alturand…D 14:35, 9. Jul. 2023 (CEST)

Im Feynman steht: ”The viscous character of the force is seen even more clearly if a sheet of copper is placed between the poles of the magnet of Fig. 16–10 and then released. It doesn’t fall; it just sinks slowly downward. The eddy currents exert a strong resistance to the motion—just like the viscous drag in honey.“ Aufgrund dieses Textes hatte ich die folgende Überlegung.

Wenn eine vollständig im homogenen Magnetfeld befindliche Platte mit konstanter Geschwindigkeit bewegt wird, gibt es keine Ströme, wenn aber die Platte beschleunigt wird, nimmt die Lorentzkraft zu, damit müssen Ladungen wandern, um das kompensierende elektrische Gegenfeld (Hallspannung) wieder einzustellen, damit gibt es eine von der Beschleunigung abhängige Gegenkraft.

Diese nur von Geschwindigkeitänderungen abhängigen Kräfte dürften um Größenordnungen kleiner sein und werden wohl nicht zu der Wirbelstrombremskräften gerechnet. Insofern habe ich mich hier geirrt! Feynman schreibt leider nicht explizit, dass die Platte über die Grenzen des Magnetfeldes herausreichen sollte. Doch der Hinweis auf deutlich geringere Kräfte bei Lammelierung - ”several narrow slots cut in it“ - bedeutet, dass die Ströme zur Änderung der kompensatorischen Hallspannung und das damit verbundene Gegenfeld deutlich kleiner sind.

Also meine Argumentation mit dem im homogenen Feld ist nicht richtig. --ArchibaldWagner (Diskussion) 16:25, 9. Jul. 2023 (CEST)

Ich glaube, das Thema ist recht komplex, denn die beiden verlinkten Versuchsbeschreibungen arbeiten mit genau der Lorentzkraft-Herleitung aus der Bildserie, bei der die Elektronen im Leiter (auch im homogenen) B-Feld beschleunigt werden und es in dieser Versuchsanordnung auch im homogenen B-Feld keine Gegenkraft von der vierten Seite des Rechteckleiters gibt, weil der Stromkreis ausserhalb des B-Felds geschlossen wird. --Blaues-Monsterle (Diskussion) 17:06, 9. Jul. 2023 (CEST)

Nur als Ergänzung hier eine Abituraufgabe "Fallender Leiterrahmen" (inklusive Lösung) zum Thema. --ArchibaldWagner (Diskussion) 17:19, 9. Jul. 2023 (CEST)

@Alturand, @Verrain, die Bestimmung der EMK über die Änderung des magn. Flusses ist zwar bei dünnen Drähten brauchbar, aber bei räumlichen ausgedehnten Leitern, wie etwa bei einer Wirbelstrombremse kann sie zu falschen Ergebnissen führen, siehe feynmanlectures II 17-2 Exceptions to the “flux rule. Am einfachsten dürfte die Analyse in einem Bezugssystem sein, in welchen das Magnetfeld ruht, und dann von der Lorentzkraft mit ergänzenden Materialgleichungen ausgegangen wird. --ArchibaldWagner (Diskussion) 08:41, 10. Jul. 2023 (CEST)

Ich empfehle als Lektüre zum Thema: Feynman-Lectures Band II Kap 16-3 "Forces on induced currents" inklusive einer Erklärung der Wirbelströme, eddy currents, ganz ohne Formeln und m.E. gut verständlich. Dann noch der Hinweis: eine genauere Analyse der Kräfte zwischen dem leitenden Material und dem Material des Magneten wird in den Lehrbüchern meist unterschlagen; bekannt ist ja, dass ein Magnetfeld keine Arbeit leistet. Zu erklären, dass dann doch Kräfte auftreten, die Arbeit leisten, bedarf einiger Annahmen über die Wechselwirkung der internen Ladungsträger mit den Trägermaterial, eine Betrachtung hierzu findet ihr etwa in dem Lehrbuch "Einführung in die Grundlagen der Theoretischen Physik" Band 2 (Bertelsmann Düsseldorf 1973) von Günther Ludwig und zwar verteilt über VIII § 6.5 "Das Dynamo Prinzip" und § 8.2 "Die Kraftwirkungen auf stromdurchflossene Leiter" S 247. Ähnliches hierzu findet sich bei Feynman Kap 15-2 "Mechanical and electrical energies"]. – Vielleicht helfen diese Hinweise jemanden, die Darstellung im Artikel zu verbessern. --ArchibaldWagner (Diskussion) 11:21, 6. Jul. 2023 (CEST)

Nachtrag: Ich kann die Bedenken von @Verrain nachvollziehen, auch mich verwirrt diese Darstellung dort mehr als sie mir hilft. Sollten wir den Abschnitt mit der Bilderserie nicht ganz streichen? M.E. reicht der Verweis auf die Lenzsche Regel aus. --ArchibaldWagner (Diskussion) 13:06, 6. Jul. 2023 (CEST)

Weitere Nachforschungen: Der fragliche Abschnitt "Anschauliche Herleitung" wurde im 1. Quartal 2012 von einem Benutzer Felix Lentes eingefügt; siehe Diff 2012. Die gleiche Darstellung findet sich auf der privaten Website modellachterbahn.de->Bahn1-Bremse und ist unter Weblinks("Wirbelstrombremse. Das Funktionsprinzip") als Link eingetragen. Die Website ist für Technik-Fans sicher interessant, es war wohl ein Projekt im Rahmen von "Jugend forscht"; ich halte sie aber nicht für eine reputable Quelle für allg. Erklärungen hier bei Wikipedia. M.E. ist die Darstellung fehlerhaft und nicht gut belegt, wir sollten sie daher aus dem Artikel entfernen. - Der Link könnte als Beispiel für eine Wirbelstrombremse im Hobby-Modellbau durchaus erhalten bleiben. --ArchibaldWagner (Diskussion) 09:38, 7. Jul. 2023 (CEST) Druchsteichen am ArchibaldWagner (Diskussion) 11:37, 10. Jul. 2023 (CEST)

@Alturand eine Formel für die Bremskraft muss m.E. zwingend die elekrische Leitfähigkeit des Materials enthalten, die kann ich in deinem Ansatz nicht erkennen.

Der Abschnitt, Theorie zur Wirbelstrombremse - Vorbetrachtung und Formulierung des Problems, in der Versuchsbeschreibung der Uni-Ulm kommt einer quantitativen Beschreibung am nächsten, was ich im Zusammenhang mit dieser Diskussion gelesen habe und was über die einfache Erklärung mit der Lenzschen Gesetz hinaus geht. Die konkreten Modell-Rechnungen in diesem Papier setzen allerdings eine Unabhängigkeit der "influenzierten Ladungsdichte" in z-Richtung voraus, was in der Realität nicht gegeben ist, das Material der Scheibe ist in z auf ein schmales Intervall begrenzt; außerhalb der Scheibe gibt es keine Ladungen. Wir könnten den allgemeinen Teil Theorie übernehmen, aber kaum was von den Modellen. Wahrscheinlich bleibt hier nur der Satz aus der Beschreibung des Versuchs an der Uni-Stuttgart: ”Eine exakte Berechnung der Wirbelströme und der auftretenden Kräfte erfordert eine aufwändige numerische Integration“. --ArchibaldWagner (Diskussion) 18:21, 10. Jul. 2023 (CEST)

Es gibt zwei Effekte: Induktion eines Stromes, Joulesche Wärme und dadurch Energieverlust im System. Das dürfte den Großteil der Bremskraft ausmachen. Der zweite ist: Entstehung eines magnetischen Dipols und Kraft auf den Dipol durch das B-Feld, was Alturand behandelt. Das dürfte für alle praktischen Anwendungen der Wirbelstrombremse vernachlässigbar sein. --Blaues-Monsterle (Diskussion) 20:19, 10. Jul. 2023 (CEST)

Keine Ursache, mal abgesehen von der Energiebilanz. Auf welche Weise/durch welchen Mechanismus bewirkt der fließende Strom eine mechanische Abbremsung, wenn nicht über die Dipolkräfte? Ich denke ja, dass Arbeit gegen die Dipolkräfte die Bremsarbeit ist... --Alturand…D 20:59, 10. Jul. 2023 (CEST)

Die Wirkung der Wirbelstrombremse hängt, wie immer wieder demonstriert, von der Leitfähigkeit des Materials ab. Letztlich bestimmt sie, wie groß die induzierten Ströme und damit die Stärke der induzierten Dipolkräfte sind.

Wie ein Kraftschluss zwischen dem Leiter und der statischen Magnetspule zustande kommt, kann man auch wieder bei Ludwig Band 2 VIII § 8.2 "Kraftwirkung auf stromdurchflossene Leiter" nachlesen. Die Problematik wird aber auch z.B. im Anhang von H. Callen "thermodynamics" "Magnetic Systems" S 479 angesprochen, denn sie spielt eine große Rolle bei der Berechnung der gesamten Energie von magnetischen Systemen, hier gibt es leider viele Missverständnisse. --ArchibaldWagner (Diskussion) 21:41, 10. Jul. 2023 (CEST) - Weiter oben hatte ich auch auf Feynman z.B. Kap 15-2 "Mechanical and electrical energies"] hingewiesen. ArchibaldWagner (Diskussion) 06:58, 11. Jul. 2023 (CEST)

@ArchibaldWagner: Die Wirbelstrombremse funktioniert im homogenen Magnetfeld weil Teile des (notwendigerweise) leitenden Materials in das Magnetfeld hineinbewegt werden. Damit steigt der z.B. eine Scheibe senkrecht durchsetzende Magnetfeldanteil, bzw. sinkt an den Stellen, an denen sich Teile des leitenden Materials aus dem homogenen Magnetfeld herausbewegen. Dafür wird kein tatsächlich berandetes Gebiet benötigt (wie die beanstandete Erklärung vermuten ließ). Zur Erklärung müssen infinitesimal kleine Gebiete herangezogen werden, durch die das Magnetfeld sich ändert. Für eine makroskopische Aussage muss die Änderung des magnetischen Flusses berechnet werden, den ich durch Integration der magnetischen Flussdichte B über das gerichtete vektorielle Flächenelement ${\text{d}}{\vec {A}}$ erhalte. Gerichtet meint hierbei den Fluss senkrecht durch die Fläche. Infinitesimal schaue ich mir natürlich nur die Änderung der magnetischen Flussdichte B mit der Zeit an. Und hier gilt nach dem Induktionsgesetz (eine der 4 Maxwellgleichungen), dass ein sich veränderndes B-Feld lokal ein E-Feld derart erzeugt, dass das die Ableitung des B-Felds nach der Zeit das Wirbelfeld des E-Felds mit umgekehrten Vorzeichen ist. Das ist an der Stelle etwas verwirrend. Da wir im physikalischen Jargon vom von einem Wirbelstrom reden, der hier durch das sich ändernde B-Feld entsteht. Im mathematischen Jargon ist jedoch das sich ändernde B-Feld das Wirbelfeld, da die Rotation auf E angewendet wird, also $\nabla \times {\vec {E}}=-{\frac {\partial B}{\partial t}}$, dabei entspricht das Minus gerade der Lenzschen Regel. Angewendet auf die Wirbelstrombremse bedeutet dies also: In dem Augenblick, in dem sich ein Flächenelement dA in das senkrecht dazu gerichtete homogene Magnet Feld B hineinbewegt, wird eine Kreisstrom derart erzeugt, dass das vom Kreisstrom erzeugte Magnetfeld der ursprünglichen Änderung entgegenwirken muss. Das bedeutet dass das dA daran gehindert wird, weiter in das Magnetfeld einzutreten (bzw. herauszutreten). Was passiert anschaulich? Sagen wir das Flächenstück dA liegt in der x-y-Ebene, und B ist entlang der z-Richtung gerichtet (Nordpol zeigt in +z Richtung und Südpol in -z Richtung). In dem Augenblick in dem dA in das Magnetfeld eintritt wird ein Kreisstrom induziert, der ein Magnetfeld erzeugt, dass ebenfalls derart gerichtet ist, dass der Nordpol in +z Richtung zeigt und der Südpol -z Richtung. Das dies eine Abstoßung zur Folge hat könnt ihr überprüfen in dem ihr 2 gleichgerichtete Stabmagneten aneinander haltet, also so hier: https://www.homofaciens.de/bilder/technik/magnetic-field_08_400x454.gif. Noch einmal: Es gibt keinen Zwischenschritt in dem keine Kreisströme induziert werden. Die Bilderserie hat meiner Erachtens nur einen einzigen Haken: Es wird hier nicht über infinitesimal kleine Bereiche gesprochen. Aber wenn das getan wird, macht die Erklärung mit unterschiedlichen Effekten (Elektronen bewegen sich an Stelle A nach "oben" und an Stelle B nach "unten") in unterschiedlichen Raumbereichen keinen Sinn mehr. Ich überlasse es euch, dies in leicht verdauliche Sprache zu übersetzen ^^. --Verrain (Diskussion) 12:30, 12. Jul. 2023 (CEST)

P.S.: Wäre das Material nicht leitend, würde trotz induzierter Spannung kein Wirbelstrom ausgelöst werden. --Verrain (Diskussion) 12:35, 12. Jul. 2023 (CEST)

Hallo @Verrain u. @Alturand, ich verweise wiederholt auf feynmanlectures II 17-1/2 Exceptions to the “flux rule". Bei Feynman 2( Kap. 15,16,17) wird recht gut beschrieben, wie die Maxwell-Gl. und die Lorentzkraft zusammenspielen, wie sich daraus in bestimmten Anwendungsfällen die Flussregel zur Bestimmung einer Spannung $U$ benutzen lässt.

Die Kraft auf eine Ladung ist, ${\vec {F}}=q{\vec {E}}+q{\vec {v}}\times {\vec {B}}$ - je nach Bezugssystem, ist nur ein Magnetfeld B oder auch ein induziertes Feld E zu berücksichtigt. Die Flussregel (für die Spannung) ist eine nützliche Rechenregel (z.B. bei dünnen Drähten), die sich für bestimmte Konfigurationen aus den Maxwell Gl. und der Lorentzkraft herleiten lässt, in Zweifelsfällen sollte man für die stromerzeugenden Kräfte immer auf die differentiellen Maxwellgleichungen und die Lorentzkraft zurückgreifen.

Da die versch. Darstellungen in vielen Lehrbücher bzgl. induzierter Spannungen leider leicht zu Missverständnissen führen können, will ich hier aus dem Ludwig (1973) VIII § 6.5 (das Dynamo-Prinzip) zitieren: ”Auf den ersten Blick scheint es trivial zu sein, das Dynamo-Prinzip ohne ... zu erklären, denn das in $ 2.5 diskutierte Induktionsgesetz scheint doch unmittelbar unsere Frage zu beantworten: mit dem in .. definierten ${\vec {E}}_{s}$ integriert man ... von der Stelle 1 zur Stelle 2 und definieren ... als die Spannung $U$ zwischen den beiden Polen 2 und 1. .... Dass die obige Ableitung von (6.5.1) bedenklich ist, folgt schon daraus, dass in der Ableitung von (6.5.1) nichts über das Material der bewegten Spule eingegangen ist, obwohl es doch experimentell so ist, dass zwischen 1 und 2 (den Spulenenden) nur eine Spannung auftritt, wenn die Spule aus einem elektrisch leitenden Material besteht; besteht die Spule dagegen aus einem Isolator, so tritt auch keine Spannung zwischen 1 und 2 auf.“

Dein Post Script zeigt ja letztlich die Einsicht, dass ohne Leiter kein Strom und damit kein Magnetfeld entsteht, das dem ursprünglichen entgegenwirkt. --ArchibaldWagner (Diskussion) 14:59, 12. Jul. 2023 (CEST)

Auch von mir ein P.S.: zu dem berandeten Gebiet (Leiter vollständig im homogenen Magnetfeld), meine geänderte Meinung hierzu kommt von der Vorstellung, dass die induzierten Ströme dann schnell nahezu zur Ruhe kommen, wenn sich eine kompensatorisches elektrischen Feld aufbaut. Ist der Leiter deutlich kleiner als der Bereich des homogenen Feldes, so werden die Ströme durch das sich aufbauende elektrische Gegenfeld stark behindert, damit auch die Bremskraft (ich vermute deutlich) kleiner. Die berechneten Feldverteilung in den Modellen (Versuchsbeschreibung Uni-Ulm) zeigen, dass die Verläufe nicht den intuitiv erwarteten Verteilungen entsprechen müssen, hier spielt die Geometrie eine erhebliche Rolle. Die geschlitzten Bleche in Wirbelstromversuchen, bzw. die Anordnung der statischen Magnetfelder in technischem Geräte haben oft eine drastische Auswirkung auf die Bremskraft. Leider sind mir hier keine einfachen analytischen Darstellungen bekannt. Wäre schön hier, von Erfahrungen eines Praktikers zu hören, der sich mit der Design von Wirbelstrombremsen befasst hat. Wo sind hier unsere Wiki-Ingenieure von der Abteilung Wirbelstrombremse? --ArchibaldWagner (Diskussion) 15:27, 12. Jul. 2023 (CEST)

Wir sprechen hier doch von zwei verschiedenen Phänomenen:

- Induktion: beim Ein- und Austritt des Leiters, bzw allg. Bewegung im inhomogenen Magnetfeld wird wegen des Induktionsgesetz ein "ringförmiges" elektrisches Feld erzeugt, das der Wirbelstrom versucht auszugleichen. Je nach Leitfähigkeit des Materials ist der Wirbelstrom stärker oder schwächer. Das von ihm wiederum induzierte Magnetfeld ist dem induzierenden entgegengesetzt, so dass die Dipolkräfte der Bewegung entgegenwirken.

- Hall-Effekt (das ist die kritisierte, bebilderte Erklärung): bei Bewegung des Leiters im Magentfeld (auch homogen) entsteht ein Potentialunterschied zwischen den Kanten des Leiters, der ebenfalls durch einen Strom ausgeglichen werden kann. Dieser Strom kann, muss aber nicht, in der Ebene senkrecht zum induzierenden Magnetfeld fließen und dadurch ebenfalls der Bewegung entgegenwirken. Dafür ist aber ein Stromschluss zwischen den Rändern des Leiters nötig und es ist streng genommen kein Wirbelstrom.

Für mich ist damit klar: die bebilderte Erklärung beschreibt NICHT die Wirbelstrombremse sondern eine Magnetbremse, die mit Hilfe des Hall-Effekts bremst, selbst wenn durch die hier speziell gewählte Anordnung des Stromschlusses hier auch(!) ein Wirbelstrom induziert wird und zusätzlich der Bewegung entgegenwirkt. Quasi das richtige Phänomen (Strom in der Ebene senkrecht zum induzierenden Magnetfeld) mit der falschen Ursache erklärt und den Fehler durch eine spezielle (also eine zusätzliche Einschränkung) Anordnung kompensiert. --Alturand…D 17:45, 12. Jul. 2023 (CEST)

Nee das tun wir nicht! Ich empfehle wiederholt Feynman kap.17 The Laws of Induction, insbesondere 17.1 und 17.2. --ArchibaldWagner (Diskussion) 19:01, 12. Jul. 2023 (CEST)

Ich habe zur Zeit eher die Formeln in der "Mathematische Herleitung" im Blick und mir fehlt da die Materialeigenschaft. Betrachte einmal eine Dynamomaschine an der eine hohe Last hängt, da gibt es die Rückwirkung auf dem Antrieb des Dynamos über den Strom im Dynamo. Von der Physik ist das ziemlich ähnlich der Wirbelstrombremse, nur dass beim Dynamo der Strom ordentlich in Drähten geführt wird (bekannte Geometrie). Auch beim Dynamo bilden sich Ladungsstaus bzw. elektrische Gegenfelder. Bevor wir uns um die anschauliche Erklärung kümmern, sollte die "mathematische Herleitung" verständlich und korrekt sein. --ArchibaldWagner (Diskussion) 22:28, 12. Jul. 2023 (CEST)

In dem Abschnitt Wirbelstrombremse#Mathematische_Herleitung sehe ich folgende Probleme:

• $\nabla \times {\vec {E}}=-{\tfrac {d}{dt}}{\vec {B}}$ dieses ist ungewöhnlich, die entspr. Maxwell-Gleichung lautet: ${\vec {\nabla }}\times {\vec {E}}=-{\frac {\partial {\vec {B}}}{\partial t}}$ Hier steht eine partielle Ableitung nach der Zeit!
• Die Ableitung von E empfinde ich als recht ungewöhnlich, ich kann das nicht nachvollziehen.
• In dem Proportionalzeichen ${\vec {j}}\sim {\vec {E}}$ verbirgt sich die Leitfähigkeit des Materials.
• Die angebene Formel für die Kraft kann ich ebenso nicht nachvollziehen. - In Lehrbüchern der Elektrodynamik finde ich: bewegt sich eine Leiterschleife in einem inhomogenen Magnetfeld einer anderen Leiterschleife, so kann das genähert als ein sich bewegender Dipol in einem inhomogenen Magnetfeld betrachtet werden. In Büchern finde ich, dass einer Verschiebung einer Leiterschleife in dem Magnetfeld einer anderen Leiterschleife (bei konstantem Strom in beiden Schleifen), die Zunahme der mechanischen Energie pro Zeiteinheit gleich der Zunahme(!) der integralen magnetischen Feldenergie, $\int {\vec {B}}^{2}dV$ist - Die Arbeit zur Erhöhung der Feldenergie wird durch die beiden "Konstantstromquellen" aufgebracht, die jeweils den Strom durch die Leiterschleifen treiben.

In Summe diese "Mathematische Herleitung" wirft für mich mehr Fragen auf, als dass sie mir weiterhilft. --ArchibaldWagner (Diskussion) 12:13, 13. Jul. 2023 (CEST)

Okay, danke fürs Insistieren auf die Feynman-Lektüre. Ich las folgendes:

• In dem Fall, dass durch Bewegung eines (geraden) Leiterstücks in einem Magnetfeld sich die Fläche einer (rechteckigen) Leiterschleife ändert, ist der erzeugte Potentialunterschied zwischen den beiden Leiterschleifen unabhängig davon, ob man die "Flussregel" $\oint {\vec {E}}d{\vec {s}}={\frac {\partial }{\partial t}}\int _{A}({\vec {B}}\cdot {\hat {n}})\,da$ oder die "Lorentzkraft" ${\vec {E}}={\vec {v}}\times {\vec {B}}$ zur Berechnung verwendet, nämlich $\epsilon =L\cdot {\tfrac {dx}{dt}}\cdot B=$
• "One can prove, in general, that for any circuit whose parts move in a fixed magnetic field the emf is the time derivative of the flux, regardless of the shape of the circuit." - Die "Flussregel ist universal, wenn sich eine Leiterschleife beliebiger Form in einem statischen Magnetfeld bewegt."
• Es gibt zwei Ausnahmen zur Flussregel:
  1. "when there is no wire at all": da lese ich, dass der induzierte Potentialunterschied nicht davon abhängt, dass eine geschlossene Leiterschleife vorliegt.
  2. "the path taken by induced currents moves about within an extended volume of a conductor.": wie in 17-2 dargestellt, gibt es einen Potentialunterschied auch dann wenn der Strompfad durch das Material beweglich ist. Feynman schreibt dazu, dass sich zwar der Fluss durch die Leiterschleife nicht ändert, wohl aber das Material, das die Leiterschleife bildet.
  3. In 17-3 zeigt er ein Beispiel, bei dem die Flußänderung ausschließlich durch eine Änderung der Geometrie des Stromflusses bedingt ist. In der Erklärung zu (2) und (3) schreibt er: "It [The Flux-Rule] must be applied to circuits in which the material of the circuit remains the same."

Wenn ich mir 17-2 als nächste Analogie zur Wirbelstrombremse anschaue, dann sehe ich nicht, dass die Flussbetrachtung und die Lorentzbetrachtung für das E-Feld widersprüchlich sein müssen. Unter der Annahme, dass die Flussbetrachtung zu jedem Zeitpunkt für jeden Pfad in der Leiterscheibe gilt, wird bei der Annäherung an den Stabmagneten ein E-Feld induziert, im Durchgang eines in die entgegengesetzte Richtung, und bei der Entfernung von ihm wieder in die ursprüngliche. Zum Ausgleich gibt es zwei Kreisströme innerhalb der Scheibe: einen mit dem Wirbel bei Annäherung an und den anderen bei der Entfernung vom Stabmagneten. --Alturand…D 19:36, 13. Jul. 2023 (CEST)

Man kann die Flussbetrachtung als eine Integeralform von einer der Maxwellgleichung sehen, insofern gilt sie allgemein. Aber sie ist erst einmal nur eine Beziehung zwischen dem ${\vec {E}}$- und ${\vec {B}}$-Feld. In dem Moment wo man damit Spannungen berechnet, um daraus wieder Bewegungen zu bestimmen, ist Achtsamkeit gefordert. Natürlich kann man immer Wegintegrale berechnen, was diese aber konkret bedeuten, ist eine andere Geschichte; das elektrische Potential ist erst einmal nur in der Elektrostatik für rotationsfreie Felder definiert, bei dynamischen Anwendungen kann schnell einiges schief gehen, insbesondere wenn man von einem elektrischen Feld alleine in einem räumlich ausgedehnten Material auf die Verteilung der Ströme schließen will. Hier bitte den Weg über die Lorentzkraft wählen, es sei denn die Zwangskräfte auf die in einem Draht geführten Ladungsträger bewirken, dass die Ladungen sich schön entlang des betrachteten Weges bewegen müssen.

Weiter: auch weckt der Begriff Wirbelfeld schnell voreilig die Vorstellung von zirkularen Feldlinien und gar Ringströme, man hüte sich - auch ein parallel gerichtetes ${\vec {B}}$-Feld, dessen Betrag z.B. senkrecht zur Feldrichtung langsam anwächst hat eine nicht verschwindende Rotation. Auch die Wirbelströme müssen trotz ihres Namens alles andere als geschlossene Ringe sein, leider sind die Lösungen meist komplex und lassen sich kaum analytisch darstellen, siehe die 3 Modelle in der Versuchbeschreibung der Uni-Ulm.

Nun läuft der Meinungsaustausch hier schon einige Tage, auch mir hat er genutzt, mein etwas angestaubtes Wissen aus der Elektrodynamik wieder einmal etwas abzustauben und aufzufrischen, insofern geht mein Dank an alle Mitdiskutanten. Verbunden mit der Hoffnung, dass einer die Zeit findet mit dem noch frischen Wissen, dass Lemma etwas zu verbessern, inklusive von Links auf einige der gefundenen Dokumente im Internet. --ArchibaldWagner (Diskussion) 21:29, 13. Jul. 2023 (CEST)

Disclaimer oder nicht Disclaimer?

Im Sinne der Verbesserung des Artikels: Von meiner voreilig eingebrachten mathematischen Herleitung ist noch der Disclaimer vor der Bilderserie übrig geblieben. Ich halte ihn (auch angesichts der hiesigen Diskussion) für zweckmäßig und nach wie vor richtig. Kann der so bleiben? Sollten wir auf die Näherung "homogenes und scharf begrenztes Feld" ausdrücklich eingehen?--Alturand…D 12:22, 16. Jul. 2023 (CEST)

Beschreibung mit Hilfe der Flussgleichungen ?

Sollten wir eine Beschreibung mit Hilfe der Flussgleichungen in dern Artikel aufnehmen. Also meine "mathematische Herleitung" aber in gut?--Alturand…D 12:22, 16. Jul. 2023 (CEST)

Wir sollten nur dann eine analytische Betrachtung in den Artikel aufnehmen, wenn die Herleitung bzw. das Modell durch Literatur belegt ist. Von dem was hier diskutiert wurde, sehe ich das nur bei der Versuchsbeschreibung der Uni-Ulm und zwar nur die einfache Abschätzung. Ich habe einmal nach eddy current brake/theory bei scholar.google geschaut, da wird schnell klar, dass Berechnungen zu Wirbelströmen und Wirbelstrombremse praktisch immer komplex sind, selbst für einfache Geometrien: Mini Review on Eddy Current Brakes Parameter, Eddy Current Approximation of Maxwell Equations, Wirbelströme zur zur Materialprüfung --ArchibaldWagner (Diskussion) 16:38, 16. Jul. 2023 (CEST)

Verbesserung der anschaulichen Erklärung

Welche Fehler/Unklarheiten sollten an der anschaulichen Herleitung verbessert werden?--Alturand…D 12:22, 16. Jul. 2023 (CEST)

Wenn man sich die Mühe für eine neue grafische Darstellung eines einfachen Modells (z.B. Kreisscheibe) machen will und den Text dazu kompakter aber verständlich formuliert, wäre das evtl. hilfreich. Vielleicht noch einmal in der Literatur suchen, ob es einfachere und richtige erklärende Bilder gibt. Eine m.E. fast brauchbare (es fehlt leider der sich mit Winkel änderte Betrag der Magnetfeldstärke - der gezeichnete Bereich betrifft den Eintritt oder den Austritt aus dem Magnetfeld) und kurze Darstellung habe ich in meinem guten alten Pohl "Elektizitätslehre" 19. Aufl. (1963) am Ende von § 66 "Die Regel von Lenz" S 85-86 gesehen, mit einer leicht fassbaren einfachen grafischen Darstellung, dort . Allerdings fehlt bei der Pohlschen Darstellung, dass von Null verschiedene Ladungsdichte entstehen, die ein zusätzlich rücktreibendes E-Feld erzeugen.

Das aktuelle Bild "Plattenwirbelstrombremse" im Lemma halte ich für problematisch, weil es von geschlossenen Ringströmen I ausgeht. Bei Pohl lese ich dazu: ”Beide Bewegungen überlagern sich und geben als Bahn der Wirbelströme Zykloiden.“ - das dürfte der Wahrheit näher kommen. --ArchibaldWagner (Diskussion) 17:14, 16. Jul. 2023 (CEST)

Siegfried Matthies

Biographischer Artikel, unbelegt umd mit starkem WP:Interessenkonflikthintergrund Bitte Relevanzbeurteilung und Bearbeitung oder LA. Danke! --Lutheraner (Diskussion) 18:06, 3. Aug. 2023 (CEST)

Relevanz scheint mir angesichts des breiten Outputs und der Professur an der Akademie der Wissenschaften der DDR gegeben; die müsste aber noch belegt werden so wie auch die gesamte Biographie; die verkürzten Einzelnachweise ließen sich wohl vervollständigen (ein paar hab ich überprüft), aber erstmal müssen Belege für den kern des Artikels (Biographie, Akademiemitgliedschaft, Übersetzun v Landau-Lifschitz) her. Ausserdem wäre der Abschnitt "Leben" besser zu strukturieren (aufspalten oder Unterabschnitte) --Qcomp (Diskussion) 20:18, 3. Aug. 2023 (CEST)

ein wesentlicher Beitrag Matthies' waren wohl seine Algorithmen zur "Texturanalyse". Wenn sich jemand mit (Kristallographie- oder Geophysik-)Fachkenntnissen den Absatz dazu noch genauer anschauen könnte, wäre es sehr hilfreich. Was sind die von ihm wesentlich mitentwickelten Algorithmen und in welchen verbreiteten Softwarepaketen finde sie Anwendung? --Qcomp (Diskussion) 00:16, 7. Aug. 2023 (CEST)

Benutzer:Lutheraner, Relevanz ist wohl gegeben, aber der Artikel ist nicht besonders gut. Leider scheinen wir auch hier niemanden zu haben, der sich mit der Materie gut genug auskennt.--Alturand…D 16:54, 28. Nov. 2023 (CET)

Langlebige Nuklide mit A=278

Laut Liste der Isotope/ab Ordnungszahl 101 haben die Nuklide Hs-278 (11 min) und Mt-278 (30 min) sehr lange Halbwertzeiten. Ich kann das kaum glauben, auch wenn ich es nicht ausschließen will, und finde dazu auch keine Referenz. Wo ist das her? -- Wassermaus (Diskussion) 22:58, 13. Aug. 2023 (CEST)

Im Artikel selbst ist Nudat3 eine der Quellen. Für Mt-278 wird dort T1/2 = 8 s angegeben, für Hs-278 gibt es keine Angabe. Zu den 30 Minuten für Mt-278 bin ich mit Google hierhin gekommen. Ich halte Nudat3 als Quelle klar für vertrauenswürdiger. --Kallichore (Diskussion) 01:43, 14. Aug. 2023 (CEST)

periodictable.com zitiert als Quelle Mathematica. Die Funktion IsotopeData[{109, 278}, "Halflife"] liefert tatsächlich 1800s, als Quelle wird eine Referenzliste angegeben, die neueste Quelle ist von 2007 (darunter NuDat von 2003). Ich meine, man sollte das auf den aktuellen Wert aus NuDat ändern (auch hier (ncbi.nlm.nih.gov) und hier (rsc.org) werden ~8s genannt, jeweils mit aktuelleren Quellen als periodictable.com). Aber "die" Referenzpublikation mit den aktuellen Daten kenne ich nicht. In doi:10.1088/1402-4896/aa53c1 (von 2017) werden 4.5 s genannt. --Qcomp (Diskussion) 11:51, 14. Aug. 2023 (CEST)

Nachtrag: die Zahl für Hs-278 kommt nicht von Mathematica. Laut Nudat3 und pubchem.ncbi.nlm.nih.gov nur eine "Schätzung" vor. Laut der IAEA/Nubase4 beträgt die Halbwertszeit 2s. --Qcomp (Diskussion) 19:24, 14. Aug. 2023 (CEST)

Quantenelektrodynamik

Gemessen an der Bedeutung des Themas ist der Artikel Quantenelektrodynamik überraschend dünn. Es fängt schon bei der Einleitung an, die aus einem einzelnen, kurzen Satz besteht. Zur Geschichte der QED erwähnt der Artikel lediglich, dass sie der Anlass für einen Nobelpreis im Jahr 1965 war. Inhaltlich wird die Lagrangedichte der QED vorgestellt. Es wird dargestellt, in welcher Form in diesem Rahmen die Maxwell-Gleichungen zu finden sind. Ich wundere mich über die Abwesenheit von Propagatoren, Feynman-Graphen, das Konzept der Summation über alle möglichen Graphen und wie das alles mit den DGLn für die Lagrangedichte zusammenhängt. Die Renormierung wird zwar mehrfach erwähnt, es fehlen aber Hinweise, warum diese Technik überhaupt nötig ist.

Ein Blick auf den englischen Parallelartikel kann als Anregung für einen deutlichen Ausbau dienen. Dieser Artikel trägt zu Recht oben links ein grünes Plus. ---<)kmk(>- (Diskussion) 09:36, 3. Sep. 2023 (CEST)

Hallo Kai-Martin, ich habe heute den Abschnitt "Anschauliche Beschreibung" ergänzt. Zusammen mit dem aktuellen Stand von "Geschichte" ist das alles, was ich dazu beitragen kann. Ich habe sowieso gerade das Buch von Feynman gelesen, da hat die Bearbeitung für mich gut gepasst. Eine sinnvolle Bearbeitung der restlichen Abschnitte traue ich mir nicht zu. --Buecherdiebin (Diskussion) 12:02, 15. Sep. 2023 (CEST)

Elektromagnetismus

Ich bin gerade dabei den Artikel Spezielle Relativitätstheorie zu redigieren, weil mir da viele Erklärungen eigentlich für eine Enzyklopädie zu ausschweifend sind. (Mea culpa: Ich habe auch dazu beigetragen). Dabei stoße ich im Abschnitt über die Lorentz-Kontraktion auf die Geschichte mit dem Magnetfeld um den elektrischen Leiter bzw. die bewegte elektrische Ladung. Das halte ich für diesen eher elementaren Artikel für zu tiefschürfend, also wollte ich es auslagern und verlinken. Nun gelang es mir leider nicht, einen Artikel zu finden, der den Effekt besser erklärt. (Erstes Manko)

Im Zuge dessen fiel mir auf, dass es keinen Artikel [[Magnetfeld]] gibt, bzw. dass dieser Suchbegriff zu Magnetismus weitergeleitet wird. Das halte ich für fragwürdig (Zweites Manko), aber bestimmt ist es das Ergebnis einer epischen Diskussion, weshalb ich daran nicht rütteln will. Es gibt in diesem Artikel einen Abschnitt Magnetismus#Elektromagnetismus der (verglichen mit der Bedeutung des Phänomens) wirklich sehr, sehr dürftig ist. (Drittes Manko). Okay, kein Problem, am Ende des Abschnitts steht: Für eine vertiefte Darstellung und Einordnung des Elektromagnetismus siehe den Artikel Elektromagnetische Wechselwirkung. Gut, dann dorthin (Nur am Rande sei erwähnt, dass man mit dem Suchbegriff "Elektromagnetismus" ebenfalls dorthin verwiesen wird). Nun stelle ich fest, dass der Artikel zur Elektromagnetischen Wechselwirkung, also zu einer der vier fundamentalen Wechselwirkungen der Physik, gerade einmal anderthalb Bildschirmseiten lang ist! Das soll eine "vertiefte Darstellung" sein??? (Viertes Manko).

Kann es wirklich sein, dass es keinen Artikel in der Wikipedia gibt, der beschreibt, wie Magnetfelder durch bewegte Ladungen entstehen, welche Gestalt diese Felder haben, wie man das relativistisch erklärt, ...? Ein Artikel, in dem Ampere, Oersted, Biot-Savart, Lorentz und Einstein friedlich vereint sind?

Ich finde, dass das eine große Baustelle ist, bin aber gerade mit anderem beschäftigt. --Pyrrhocorax (Diskussion) 19:55, 22. Sep. 2023 (CEST)

Elektrodynamik --Buecherdiebin (Diskussion) 09:00, 23. Sep. 2023 (CEST)

ok, da stand ich auf dem Schlauch. Aber dann fehlt an manchen Stellen der Link. --Pyrrhocorax (Diskussion) 09:46, 23. Sep. 2023 (CEST)

Binder-Kumulante

Motivation der Binder Kumulante sowie Beschreibung z.B. mit dem Ising-System fehlt. Mehr sehr gute Diskussionspunkte finden sich auf der Diskussionsseite des Artikels biggerj1 (Diskussion) 21:22, 5. Nov. 2023 (CET)

ich habe den Artikel strukturiert. Die Beschreibung des Hintergrundes ist schwach biggerj1 (Diskussion) 11:34, 8. Nov. 2023 (CET)

Laser

Der Artikel Laser hat einen größeren blinden Fleck: Diodenlaser sind mit großem Abstand der am häufigsten hergestellte und eingesetzte Lasertyp. Insbesondere sind es auch die Laser, mit denen unsere Leser am wahrscheinlichsten direkt oder indirekt in Berührung kommen. Laserpointer, viele Entfernungsmessgeräte, DVD-Brenner, Nivelliergeräte auf dem Bau, und Internet über Glasfaser sind ohne sie nicht denkbar.

In unserem Artikel kommen Diodenlaser dagegen nur am Rande vor. Das kann mit einfachen Ergänzungen hier und da leider nicht geheilt werden. Denn der Großteil dessen, was im zentralen Kapitel Physikalische Grundlagen dargestellt wird, trifft auf Diodenlaser entweder nicht oder nur sehr eingeschränkt zu. Das betrifft insbesondere die Konzepte der Inversion, der resonanten Überhöhung und allgemein den Laserresonator. -<)kmk(>- (Diskussion) 08:32, 28. Jan. 2024 (CET)

@KaiMartin - jein. LASER bezeichnet ja das Prinzip "Light Amplificatiton by Stimulated Emission of Radiation". Das geht ohne Inversion, Überhöhung und Resonator nicht. Umgangssprachlich steht Laser aber für alles, was Laserstrahlung - also monochromatisches Licht mir hoher Kohärenzlänge etc. erzeugt. In Laserdiode steht das schon richtig so. Leider zeigt Laserstrahlung dann wieder auf Laser.

Mein Vorschlag: Laserstrahlung aus Laser ausgliedern, und Laser mit einem BKH -Vorlage:Dieser Artikel und Link auf Laserdiode versehen. Was denkst Du? --Alturand…D 21:06, 15. Feb. 2024 (CET)

Achso Diodenlaser ist auch noch da...wenn es da mal keine Redundanz gibt.--Alturand…D 21:08, 15. Feb. 2024 (CET)