Magnetmotor

[WeekendFree]

Können Magnete Arbeit verrichten?
Bislang glaubte man nein.
Folgender Artikel sagt ja.

https://arxiv.org/abs/1911.08890

[eLender]

Ja und? Was genau soll das mit dem Magnetmotor zu tun haben? Es geht hier um eine Merkwürdigkeit, die man komischerweise heute erst richtig deutet bzw. beschreibt. Ich fasse mal kurz zusammen:

But a changing magnetic field is always accompanied by an electric field, an "EMF". That EMF does do work on electrons.

https://van.physics.illinois.edu/ask/listing/17176

Das sind so Merkwürdigkeiten wie die elektrische Stromrichtung. Macht aber den Magnetmotor (das, was wir im Wiki rotieren haben) nicht realer oder plausibler. Ist alles gewöhnliche Füssik und bestätigt nur wieder, dass so Schwurbelzeugs erstens nicht funktioniert und zweitens, dass Leute, die mit Beiträgen umher fuchteln (um irgendetwas zu belegen..?), nicht ansatzweise verstanden haben, warum das nicht funktionieren kann. Und natürlich, dass sie das selbst nicht verstanden haben, was da beschrieben wird. Ist auch nicht ganz trivial.

[WeekendFree]

Das hochgeladene Dokument mit dem Titel "Can Magnetic Forces Do Work?" untersucht die Frage, ob magnetische Kräfte mechanische Arbeit leisten können. Hier sind die wichtigsten Punkte zusammengefasst:
Einführung und Hintergrund:
Traditionell wird angenommen, dass magnetische Kräfte keine mechanische Arbeit leisten können. Es wird argumentiert, dass immer dann, wenn es so aussieht, als ob eine magnetische Kraft Arbeit verrichtet, diese Arbeit tatsächlich von einer anderen Kraft ausgeführt wird, wobei die magnetische Kraft nur als indirekter Vermittler dient.
Häufige Beispiele im Alltag, wie das Anheben eines Magneten durch einen anderen, scheinen jedoch zu zeigen, dass magnetische Kräfte Arbeit verrichten können.
Theoretische Grundlage:
Das Papier zeigt, dass die klassische Elektrodynamik ein Modell von elementaren magnetischen Dipolen zulässt, in dem magnetische Kräfte tatsächlich Arbeit leisten können.
Um dies zu zeigen, wird die klassische Theorie der Elektrodynamik erweitert, um elementare Dipole einzuschließen – Dipolmomente, die permanent und intrinsisch sind.
Mechanische Vorbemerkungen:
Es wird eine detaillierte Untersuchung von relativistischen klassischen Teilchen mit intrinsischem Spin und elektrischen sowie magnetischen Multipolmomenten durchgeführt.
Eine neue, klassische Argumentation wird vorgestellt, warum die elementaren Dipolmomente eines Teilchens kollinear zu seiner Spinnachse sein müssen.
Ergebnisse und Implikationen:
Das Papier präsentiert eine verallgemeinerte Lorentz-Kraft-Gleichung, die zeigt, dass magnetische Kräfte Arbeit an Teilchen mit elementarem magnetischen Dipolmoment verrichten können.
Dies wird mathematisch durch die Ableitung der Bewegungsgleichungen des Teilchens und die lokale Energie- und Impulserhaltung nachgewiesen.
Besondere Anwendungen:
Die Ergebnisse bieten eine theoretische Ausnahme zum Bohr-van Leeuwen-Theorem, das besagt, dass ein klassisches System von Teilchen im thermischen Gleichgewicht immer eine verschwindende durchschnittliche Magnetisierung hat.
Das Papier zeigt, dass magnetische Kräfte Arbeit an elementaren magnetischen Dipolen verrichten können, ohne dass externe Energiequellen erforderlich sind.
Schlussfolgerungen:
Die Untersuchung bestätigt, dass magnetische Kräfte in bestimmten Kontexten tatsächlich mechanische Arbeit verrichten können. Dies widerspricht der gängigen Auffassung und erweitert das Verständnis der klassischen Elektrodynamik um wichtige Aspekte.
Das Dokument zeigt damit auf, dass magnetische Kräfte mechanische Arbeit leisten können, indem es die klassische Theorie der Elektrodynamik auf elementare magnetische Dipole anwendet und erweitert

[HAL9000]

Etwas genauer und auch mit Erwähnung des Autors der Behauptung: https://arxiv.org/pdf/2312.01132

[Daggi]

Warum wurde das hier bei "Magnetmotor" abgeladen? Eben weil im Bereich der scammer versucht wird damit "Magnetmotoren" einen wissenschaftlichen Anstrich zu geben. Ich werde demnächt versuchen dies an Beispielen aus der Szene zu zeigen, falls ich Zeit dafür finde. 

[WeekendFree]

Es bezweifelt vermutlich niemand, dass die meisten Magnetmotoren, die im Internet gezeigt werden, Betrug sind. Der Artikel oben zeigt aber, dass Permanentmagnete Arbeit verrichten können ohne externe Energiequelle. Damit könnte es möglich sein, dass ein paar der im Internet gezeigten Magnetmotoren doch funktionieren.

[Schwuppdiwupp]

Es könnte auch sein, dass in ein paar Jahren der Warp-Antrieb realisiert wird. Weiß man's? Weiß man doch nicht!

[Daggi]

Dieser Jacob A. Barantes wird in der Magnetmotorszene herumgereicht. Auf ihn berufen sich zum Beispiel -Trommelwirbel und Tusch!!!- Erika und Adolf Schneider in ihrem 29 Euro WerbeBuch autonome Magnetmotoren im Jupiter-Verlag.

https://www.psiram.com/de/index.php/Adolf_Schneider
https://www.psiram.com/de/index.php/Jupiter-Verlag

Wer Zeit und Lust hat, kann ja Herrn Barantes mal per Email fragen was er davon hält von scammern benutzt zu werden um beispielsweise den ß&%§+# von Marukhin

https://www.psiram.com/de/index.php/Viatcheslav_Marukhin

zu bewerben.

Hatte heute morgen kurz geschaut: Robert Holcomb und sein Perpetuum Mobile HES ("Holcomb Energy System") passen zur Behauptung von Barantes. Holcomb "forscht" seit 16 Jahren in Irland daran den "Elektronen Spin" von Eisenatomen zu nutzen, um damit Energie zu "vervielfachen". Wenn er ein Fünftel des Outputs seines Spin-Verstärkers an den Input leitete, hätte er bereits sein Perpetuum Mobile und bräuchte nie mehr eine Stromrechnung bezahlen. Mehrere hundert Leute glaubten das und investierten insgesamt 20 Millionen US-Dollar. Habe aber nicht verstanden warum die Erdöl-, Windkraft- und Photovoltaikriesen mit ihrer gemeinsamen Macht es nicht geschafft haben ihn zur Strecke zu bringen. Nun muss der Arme sich vor Gericht gegen seine Investoren zur Wehr setzen, die behaupten sein HES würde nicht funktionieren.

[Schwuppdiwupp]

 

Dieses undankbare Gesindel!

[eLender]

Das Dokument zeigt damit auf, dass magnetische Kräfte mechanische Arbeit leisten können, indem es die klassische Theorie der Elektrodynamik auf elementare magnetische Dipole anwendet und erweitert

Nuja, es ist eher ein Vorschlag bzw. eine Denke, wie man den Umweg über elektrostatische Kräfte bei der Deutung umgehen kann. Scheint aber auch nur ein Vorschlag zu sein, den man nicht teilen muss (s.u.).
(Apropos: der Text findet sich auf FB, wäre schön, wenn du deine Quellen angeben würdest)

Der Artikel oben zeigt aber, dass Permanentmagnete Arbeit verrichten können ohne externe Energiequelle.

Nö, das ist trivial und auch ohne Beweis einsichtig. Warum wohl funktionieren Elektromotoren? Es geht um ein ganz anderes Problem (hatte ich schon mal erwähnt*):

According to a widespread opinion it holds that "the magnetic field does no work, since the magnetic force is perpendicular to the velocity," see, e. g., [1], section 6.7. On the other hand, you can accelerate a magnet through the field of another magnet, and do work in the process. Isn't that a contradiction?

Aus dem von Hal verlinkten Paper, das die Deutung von Barantes nochmals deutet. Das sind theoretische Überlegungen, die andere Ansätze zur Erklärung bestimmter Phänomene nutzen. Ob das dann so sinnvoll ist, ist ne andere Frage. Es geht aber nicht um das:

Damit könnte es möglich sein, dass ein paar der im Internet gezeigten Magnetmotoren doch funktionieren.

Die funktionieren ja, so wie die anderen Elektromotoren auch. Aber ohne weiteres Aufrechterhalten eines Potentials, stehen die bald still (daher kann man auch sagen, sie drehen sich ohne Energiezufuhr, aber eben nur kurz > bis das Potential "aufgebraucht" wurde). Es wäre nochmal eine ganz andere Geschichte, würde man dann noch permanent Energie entnehmen (was ja der Sinn solcher Schwurbelmaschinen wäre). Das funktioniert aber nicht, weil es erstens niemals beobachtet wurde und weil das gegen sämtliche, gesicherte Erkenntnis verstoßen würde. Dieses (absichtliche?) Missverstehen solcher Arbeiten ist auch szenetypisch (da gibt es andere Beispiele). Man hofft wohl, dass der füssikalisch Unbedarfte das für einen Beleg für irgendetwas hält. Der hat aber keinerlei Ahnung, worum es da eigentlich geht. Ist in Glaubensfragen sowieso hilfreicher.


* nochmal zum Verständnis: Arbeit ist Kraft mal Weg, aber im Magnetfeld wirkt die Kraft rechtwinklig zum Weg, daher würde man da keine Arbeit ableiten können (das Vektorprodukt ist Null). Daher muss man das, wenn man es klassisch / mechanisch betrachtet, anders deuten (es ist ja direkt beobachtbar, dass man z.B. zwei Magnete "arbeiten" lassen kann, sie ziehen sich an / stoßen sich ab). Die relativistische / (elektro)quantenmechanische Deutung ist mir zu hoch, aber sie erklärt nur den gleichen Effekt. Nix mit Perpetuum Mobile.

[eLender]

Ein Füssikgirl (nein, nicht das mit dem Dornröschenschlaf) hat das mal genauer betrachtet. Das ist ein eher unverständlicher Satz aus einem berühmten Lehrbuch, der ohne weitere Erläuterung missverständlich ist. Natürlich leisten Magnete Arbeit, aber nur in dem Sinne, wie Schwerkraft Arbeit leistet (d.h., es braucht noch andere Zutaten). Ich halte das für eine beinahe bedeutungslose Wortklauberei, die man aber kaum ausräumen kann. Sie geht auch kurz auf Barandes und dessen Vorschlag ein. Das ist was für nerdige Füssiker, mir ist das zu abgehoben. Und: es spielt für die Wundermotoren überhaupt keine Rolle, es geht nämlich gar nicht um die Energieerhaltung (die man trivialeweise immer als gegeben betrachtet). Die vom Wochenend-Nichtarbeiter übermittelte Zusammenfassung hat einfach ein paar Dinge hinzuerfunden, die niemand jemals gesagt hat (das mit "ohne externe Energiezufuhr").

This video is an answer to a question that was lost in my brain for over ten years. Magnetic fields do work...unless you are working inside a classical electrodynamics theory that isn't aware of the concept of intrinsic quantum mechanical spin. Which is a very odd choice! But that's just my opinion, man.

Eine etwas kürzere Version (die aber zu viel auslässt): https://www.youtube.com/watch?v=1bXjB0zrjp0&t=0s

[WeekendFree]

Das Video von dem Physik-Girl ist ziemlich gut. Sie erklärt in ziemlich einfacher Sprache, wo das Problem liegt und was Barandes getan hat. Sie zeigt, dass in der klassischen Elektrodynamik Magnete keine Arbeit verrichten können, obwohl das Experiment für jedermann sichtbar zeigt, dass Magnete tatsächlich Arbeit verrichten. Also ein Fehler der klassischen Elektrodynamik, den Barandes versucht hat zu korrigieren.

Vielleicht nochmals kurz den Inhalt des Videos in ganz einfachen Worten wider gegeben: Zuerst zeigt sie, wie der Begriff Arbeit in der Physik definiert ist. Ganz klassisch: wenn man einen Körper der Masse mit einem Kilogramm um einen Meter anhebt, hat man Arbeit mit dem Wert x verrichtet. Sie hebt eine gelbe Box mit der Hand im Video an. Also hat sie Arbeit verrichtet. Sie hält einen Magneten über die Box. Der Magnet hebt die Box an. Also hat der Magnet Arbeit verrichtet. Für jedermann ganz leicht nachvollziehbar.

Die klassische Elektrodynamik sagt jedoch, dass Magnete keine Arbeit verrichten können, was offensichtlich ein Fehler ist. Das Problem ist, dass in der Elektrodynamik das Magnetfeld eng mit bewegten geladenen Teilchen verbunden ist. Bewegte geladene Teilchen erzeugen Magnetfelder. Ebenso wirkt auf bewegte geladene Teilchen in einem Magnetfeld eine Kraft, die Lorentzkraft. Die Lorentzkraft wirkt jedoch senkrecht zur Bewegung des Teilchens, was wir aus der Schule kennen (Drei Finger Regel). Dadurch ist das Produkt aus Kraft mal Weg immer null. Also sagt die Elektrodynamik, ein Magnetfeld kann an einem bewegten geladenen Teilchen keine Arbeit verrichten.
Das Problem ist: die Elektrodynamik kennt keinen Spin, die Quantenmechanik jedoch schon. Ein Spin sagt, dass sehr kleine Teilchen z.B. ein Elektron ein Magnetfeld haben und das, ohne dass sich das Teilchen bewegen muss. Das Magnetfeld gehört einfach zu diesem Teilchen dazu, ohne dass sich das Teilchen bewegen muss. Ist also eine Eigenschaft des Teilchens ähnlich der Masse oder der Ladung. Und nun können plötzlich Magnetfelder an so einem kleinen Teilchen Arbeit verrichten, was auch der Beobachtung entspricht.

Barandes hat nun versucht, den Defekt in der klassischen Elektrodynamik zu korrigieren, indem er den Spin in der Elektrodynamik einführt. Das funktioniert relativ einfach, indem man die Lorentzkraft um einen Term erweitert. Ob diese korrigierte Elektrodynamik in allem konsistent ist, d.h. überall nun die korrekten Ergebnisse liefert, muss noch gezeigt werden. Notfalls muss nachgebessert werden. Was aber schon deutlich ist: diese korrigierte Elektrodynamik sagt nun, dass Magnete Arbeit verrichten können, was ja auch der Beobachtung entspricht.

Woher die Magnete jedoch die Energie für diese Arbeit holen, kann der Artikel von Barandes nicht klären. Dafür wird wohl weitere Forschungsarbeit notwendig sein.

Anmerkung: erstaunlich, dass man erst jetzt diesen alten und lang bekannten Defekt der klassischen Elektrodynamik versucht zu korrigieren.

[eLender]

Ein Spin sagt, dass sehr kleine Teilchen z.B. ein Elektron ein Magnetfeld haben und das, ohne dass sich das Teilchen bewegen muss.

Eine Drehbewegung (Spin) ist auch eine Bewegung und ganz klassisch. Damit erklärt man auch ganz klassisch, dass sich Magnetfelder immer aus elementaren Kreisströmen ergeben (was man dann makroskopisch beobachten kann): https://de.wikipedia.org/wiki/Magnetisches_Dipolmoment

Nochmal: dass Magnete keine Arbeit verrichten können (so wie es in dem einen Lehrbuch steht), ist nur eine unglückliche Formulierung. Es gibt dazu zig Diskussionen von Physikern, die sich darüber streiten, ob man das so oder so sehen kann. Das erinnert mich eher an die Diskussionen über die richtige Lösung von mathematischen Gleichungen, die auch epische Ausmaße annehmen können. Das ist irgendwo eine Quatschdiskussion (die es aber in der Füssik nicht selten zu geben scheint). Es gibt eben unterschiedliche Ansätze, Phänomene zu erklären oder zu deuten. Das ist natürlich bei quantenmechanischen Phänomenen noch konfuser.

Es geht aber nicht um die Frage, die du hier herausliest (und die niemand überhaupt erwähnt, außer du). Ich muss leider auch feststellen, dass du zwar ein gewisses Verständnis hast, aber so fundamental irgendetwas nicht verstanden hast:

Woher die Magnete jedoch die Energie für diese Arbeit holen, kann der Artikel von Barandes nicht klären. Dafür wird wohl weitere Forschungsarbeit notwendig sein.

Das wäre so eine Frage wie: Ist es nachts kälter als draußen? Das Magnetfeld leistet auch keine Arbeit (so wie auch z.B. das Schwerefeld), daher muss es sich auch keine "Energie holen". Es geht immer um Potentiale (bzw. Differenzen, etwa Höhenunterschiede), die nur die Voraussetzung für zu leistende Arbeit sind. Hat übrigens die Dame ganz am Anfang des Videos kurz erklärt (oder es zumind. angedeutet). Das mit der "weiteren Forschung" ist das übliche Quack-Credo: Irgendwann wird man erkannt haben, dass die Wundermaschinen funktionieren. Dass sie nicht funktionieren, weiß man seit Jahrhunderten; dass sie funktionieren, hat man noch nie beobachtet (dann überhaupt hätte man ein Problem, das man erklären müßte, aber das ist reines Wunschdenken).

[WeekendFree]

Also den Spin als Drehbewegung zu betrachten, funktioniert nicht, da sich zum Beispiel das Elektron am Äquator mit dem Vielfachen der Lichtgeschwindigkeit bewegen müsste.
https://de.wikipedia.org/wiki/Elektronenspin

Man kann es sich so als Modell vorstellen, was heute auch noch getan wird, aber rechnerisch macht es keinen Sinn.

Deshalb hat die klassische Elektrodynamik den Fehler, dass Magnete keine Arbeit verrichten können, was dem Experiment widerspricht. Das wird in dem Video von dem Physik Girl auch so erklärt.

Wenn Arbeit verrichtet wird, muss die entsprechende Energie dafür bereitgestellt werden. Bei einem Verbrennungsmotor kommt die Energie zum Beispiel aus dem Benzin. Bei einem Elektromagneten kann man sich vorstellen, dass die Energie aus der Batterie beziehungsweise dem elektrischen Strom kommt. Ein Permanent Magnet jedoch ist an keine externe Energiequelle angeschlossen, was offensichtlich ist. Da bleibt die Frage, woher der permanent Magnet die Energie für seine Arbeit nimmt. Bislang konnte man sagen, dass nach der Elektrodynamik die Magnete ja keine Arbeit verrichten, und deshalb die permanent Magnete auch keine Energie benötigen. Das geht jetzt aber nicht mehr.

[WeekendFree]

Also den Spin als Drehbewegung zu betrachten, funktioniert nicht, da sich zum Beispiel das Elektron am Äquator mit dem Vielfachen der Lichtgeschwindigkeit bewegen müsste.
https://de.wikipedia.org/wiki/Elektronenspin

Man kann es sich so als Modell vorstellen, was heute auch noch getan wird, aber rechnerisch macht es keinen Sinn.

Deshalb hat die klassische Elektrodynamik den Fehler, dass Magnete keine Arbeit verrichten können, was dem Experiment widerspricht. Das wird in dem Video von dem Physik Girl auch so erklärt.

Wenn Arbeit verrichtet wird, muss die entsprechende Energie dafür bereitgestellt werden. Bei einem Verbrennungsmotor kommt die Energie zum Beispiel aus dem Benzin. Bei einem Elektromagneten kann man sich vorstellen, dass die Energie aus der Batterie beziehungsweise dem elektrischen Strom kommt. Ein Permanent Magnet jedoch ist an keine externe Energiequelle angeschlossen, was offensichtlich ist. Da bleibt die Frage, woher der permanent Magnet die Energie für seine Arbeit nimmt. Bislang konnte man sagen, dass nach der Elektrodynamik die Magnete ja keine Arbeit verrichten, und deshalb die permanent Magnete auch keine Energie benötigen. Das geht jetzt aber nicht mehr.