Natur und Technik für den Pflichtschulabschluss: Die elektromagnetischen (EM) Wellen

Die Geschwindigkeit zeigt uns wie schnell ein Objekt sich bewegt. Die Beschleunigung ist eine Änderung der Geschwindigkeit, wie, wenn man im Auto Gas gibt (positive Beschleunigung) oder bremst (negative Beschleunigung).

Was hat Beschleunigung mit Elektrizität zu tun? Wir können mit einem einfachen Experiment (Kugelschreiber auf Wolle reiben und damit Papierstückchen anziehen) sehen, dass so was wie eine „elektrische Ladung“ gibt. Wenn sich eine Ladung bewegt, dann haben wir elektrischen Strom. Wenn eine Ladung sich beschleunigt, und besonders wenn sie schwingt, entsteht auch eine magnetische Kraft. Bei Schwingungen von elektrischen Ladungen entsteht allgemein eine elektromagnetische Welle (EM Welle). Eine elektrische Ladung hat daher beide Eigenschaften, elektrische und magnetische. Diese zwei Eigenschaften sind letztendlich nicht zu trennen, sind zwei Seiten der gleichen Sache. Auch ein bewegender Magnet erzeugt dazu eine elektrische Kraft. Diese Tatsache wird durch die vier Maxwell-Gleichungen ausgedrückt. Wie immer in Physik, wissen wir nicht, warum das so ist. Wir haben einfach die Natur beobachtet und die Phänomene in der mathematischen Sprache zusammengefasst.