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Elektrodynamik 



wickelten elektrischen und magnetischen 

 Kraftlinien nicht schnell genug zurckge- 

 zogen werden, es schnrt sich deshalb ein 

 Teil von ihnen ab von denjenigen, die zum 

 Leiter zurckkehren, und dieser abgeschnrte 

 Teil, natrlich behaftet mit einem ent- 

 sprechenden Energiebetrag, wandert als 

 freie vom Leiter gnzlich losgelste elektro- 

 magnetische Schwingung in den Raum 

 hinaus. Da diese abgetrennte freie Strahlung 

 sehr schnell mit zunehmender Schwingungs- 

 zahl wchst, so hat man sie erst nachweisen 

 knnen, als es gelungen war, Frequenzen 

 von mehreren Hundert Millionen in der 

 Sekunde zu erzeugen (Hertz' freie Strah- 

 len elektrischer Kraft", 1888). 



Schlielich sind noch die ponderomoto- 

 rischen Krfte, die an der im elektromagne- 

 tischen Feld befindlichen Materie angreifen, 

 einer besonderen Betrachtung zu unter- 

 ziehen. Man kann diese Krfte, zunchst 

 fr langsame Vernderungen (quasistationre 

 Vorgnge) sowie fr ruhende oder langsam 

 bewegte Krper, welch letztere hier ja stets 

 vorausgesetzt sind, aus der alten Fern- 

 wirkungstheorie, also dem Coulomb sehen 

 Gesetz, sowie dem Gesetz von Biot und 

 Savart und dessen Umkehrung, berechnen; 

 man kann sie auch ermitteln aus der Aende- 

 rung der elektromagnetischen Energie des 

 Feldes, die mit einer kleinen Verrckung 

 des Krpers verbunden ist. Aber in beiden 

 Arten der Berechnung kommt nicht das 

 Wesen der Nahewirkung, die doch die 

 Maxwellsche Theorie charakterisiert, zum 

 Ausdruck. Anknpfend an Vorstellungen 

 von Faraday, hat nun Maxwell selbst 

 eine Auffassung mathematisch formuliert, 

 die diese Forderung erfllt. Es wird an- 

 genommen, da das Medium des elektro- 

 magnetischen Feldes sich in einem Zwangs- 

 zustand befindet, d. h. von Spannungen durch- 

 zogen ist, die auf die einzelnen Teile der 

 Oberflche eines Raumelements Krfte (hn- 

 lich den elastischen) ausben, deren Resul- 

 tierende die auf das Raumelement wirkende 

 ponderomotorische Kraft darstellt. Die 

 Spannungen werden nun so bestimmt, da 

 die resultierende Kraft mit der z. B. aus 

 den Fernwirkungsgesetzen berechneten ber- 

 einstimmt. Dabei ergibt sich, da die pon- 

 deromotorischen Krfte elektrostatischer Her- 

 kunft darstellbar sind durch einen Spannungs- 

 zustand, der besteht aus einem Zug in der 

 Richtung der Feldstrke ( (also in der Rich- 

 tung der elektrostatischen Kraftlinien) von 



der Gre - (S 2 pro Flcheneinheit (also von 



Li 



der Gre der elektrostatischen Energie- 

 dichte des Felds an der betreffenden Stelle) 

 s-owie einem Druck senkrecht zu den Kraft- 

 linien vom gleichen Betrage. Enthlt nun 



das betreffende Raumelement keine freie 

 Elektrizitt, dann ist die Verteilung der 

 Feldstrke derart, da alle an seiner Ober- 

 flche angreifenden Zug- und Druckkrfte 

 sich einander das Gleichgewicht halten, so 

 da die resultierende ponderomotorische 

 Kraft Null ist; ist aber freie Elektrizitt 

 vorhanden, dann ist @ an den verschiedenen 

 Stellen der Oberflche des Rauinelementes 

 in solcher Weise verschieden, da die Resul- 

 tante aller Zug- und Druckkrfte in der Tat 

 identisch wird mit der z. B. aus dem Cou- 

 | lombschen Gesetz berechneten ponderomoto- 

 rischen Kraft. Fr die ponderomotorischen 

 Krfte magnetischer und elektromagnetischer 

 bezw. elektrodynamischer Herkunft ergibt 

 sich in hnlicher Weise die Darstellung 

 durch einen Spannungszustand, der aber 

 hier im allgemeinen ziemlich verwickelt ist; 

 fr den Fall schwach magnetisierbarer Me- 

 dien besteht er aus einem Zug in der Rich- 

 tung der magnetischen Kraftlinien vom 



Betrag 4 > 2 und einem ebenso groen Druck 



senkrecht zu den Kraftlinien; ist also das 

 Raumelement z. B. vom Strom durch- 

 flssen, dann verhlt sich (gem der 

 ! I. Hauptgleichung) derart, da die auf seine 

 Oberflche wirkenden Zug- und Druckkrfte 

 : sich nicht das Gleichgewicht halten, sondern 

 ; eine Resultierende liefern, die mit der aus 

 der Umkehrung des Gesetzes von Biot und 

 Savart berechneten Kraft bereinstimmt. 

 Da brigens dieser Spannungszustand im 

 elektromagnetischen Feld mit gewhnlichen 

 elastischen Spannungen nichts zu tun haben 

 kann, ist wohl ohne weiteres klar; in Luft 

 z. B., in der ja ein elektrostatisches oder 

 magnetisches Feld sehr wohl bestehen kann, 

 sind nur allseitige elastische Druckkrfte, 

 keine Zugkrfte mglich. 



Die genannten Max well sehen Span- 

 nungen stellen in dem einfachsten Fall. 

 in dem keine oder nur langsame Be- 

 wegungen und keine oder nur langsame' 

 Aenderungen der Feldgren vorkommen, die 

 ponderomotorischen Krfte unzweifelhaft 

 vollkommen richtig dar; Schwierigkeiten 

 I entstehen aber, wenn die Bewegungen und 

 Aenderungen schnell geschehen. Nur der 



letztere Fall sei hier besprochen.; ^rund zu- 

 seien also betrchtlich. Dann fliet auch 

 im Isolator ein elektrischer und ebenso 

 ein magnetischer Verschiebungsstrom, des- 

 halb sind und rumlich nicht so ver- 

 teilt, da die an einem Raumelement des 

 Isolators angreifenden Zug- und Druck- 

 krfte sich aufheben, sondern es wirkt, 

 auch wenn keine freien elektrischen und 

 magnetischen Ladungen vorhanden sind, auf 

 die'Volumeinheit eine Kraft, die den Betrag 



