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Elektron - Ringspule

Die vg. Elektron - Induktivität (Le) ergibt sich über die Gleichungen 1Emag=½Ie²·Fe/Ie bzw. 1Ees·ja/2=½Ie²·Le. Diese Formel gilt für jedes Magnetfeld. Da der Umlauf der Elementarladung gleichzeitig auf Radius rm und l erfolgt, ist vg. Elektron - Induktivität (Le) prinzipiell vergleichbar mit der Induktivität, die durch eine Ringspule hervorgerufen wird. Diese Induktivität wiederum kann mit Hilfe der folgenden für die elektrotechnische Berechnung einer Ringspule geltenden Formel ermittelt werden. Die Formel finden wir in jedem gutem elektrotechnischen Tabellenbuch. Diese Formel ist in ihrer Struktur sehr einfach aufgebaut und beschreibt die Abhängigkeit der Induktivität von der Geometrie der Ringspule. Es gilt:

Le = m0·A·N²/l

Hierbei bedeuten:

m0 magnetische Feldkonstante im Vakuum, m0=1/e0 = 410-7 in Vs/Am

A Querschnittsfläche des in der Ringspule eingeschlossenen Magnetfeldes in m²

N Anzahl der Windungen der Spule

l Länge der Feldlinien des in der Ringspule eingeschlossenen Magnetfeldes in m

Damit sind wir in der Lage, den aus den Vorgängen im elementaren Bereich innerhalb des Elektrons erzeugten Magnetfluss bzw. die diesen Fluss bewirkende Induktivität den Begriffen der für den Außenbereich des Elektrons geltenden vg. elektrotechnischen Formel zuzuordnen. Durch Gleichsetzen der beiden Formeln für die Elektron - Induktivität (Le) können wir die Geometrie des aus dem Elektron heraustretenden Magnetfeldes bestimmen und zugleich unsere bisherigen Betrachtungen auf Richtigkeit überprüfen.

Demnach ergibt sich die Magnetfeld – Geometrie über die Gleichung m0AN²/l=(pj/2)·(2/ja)]·m0·(2l). Die rechte Gleichungsseite stellt die vg. Elektron – Induktivität dar, die pro Elementardauer (1t) den Elektron - Magnetfluss (Fe) induziert. Diese Induktion wird durch die auf der linken Gleichungsseite stehende Geometrie der Ringspule und die magnetische Feldkonstante bewirkt. Wie wir sehen, ist die magnetische Feldkonstante bei Ermittlung der Abmessungen der Feld - Querschnittsfläche A=Ae und der Feldlänge l=le unwichtig, da sie sich ohne Einfluss auf die Struktur der Formel herauskürzt.

Die Geometrie der Ringspule können wir uns anhand der Austrittsfläche so vorstellen, dass während des Umlaufs des elektrischen Stromes auf Elektronradius rm mit Invarianzgeschwindigkeit (c) dieser Strom die Laufzeit Te=2pt·2/ja benötigt. Zugleich durchläuft der magnetische Strom (Feldlinie) im Außenfeld während dieser Zeit mit Invarianzgeschwindigkeit (c) die radiale Feldlänge lA=2/ja·l=rm.

Wie im Kapitel „Heraustreten von Magnetfluss aus dem Elektron“ dargelegt, umschließt der kreisende elektrische Strom bei diesem Lauf zwar die Kreisfläche A=prm², jedoch ist nicht diese Fläche, sondern die Kreisringfläche A=2prm·2l mit dem heraustretenden Magnetfluss beaufschlagt bzw. maßgebend. Es ergibt sich mit dieser Fläche dann für die Windungsanzahl (Ne²) dieser „Elektron – Ringspule“ der Ausdruck Ne²=[(pj/2)·(2/ja)]·(2l)]·(le/Ae). Durch Einsetzen der vg. Werte, für die Länge der im Elementarfeld umlaufend erscheinenden magnetischen Feldlinien le=2prm und für die vom diesem umlaufenden Magnetfluss beaufschlagte Kreisringfläche Ae=2prm·2l=AA, ergibt sich die Elektron – Windungszahl Ne²=[(pj/2)·(2/ja)]·(2l)]·[2prm/(2prm·2l)] bzw.

Ne² = (pj/2)·(2/ja)]

Es bezieht sich die Windungszahl (Ne²) auf die Lauflänge (le) des Magnetflusses entlang der Magnetfeldlinien im Elementarfeld in der Randschale des Elektrons. Die Windungsanzahl ist erforderlich, damit es bei vg. Geometrie des Magnetfeldes (le, Ae) zum Elektron – Magnetfluss (Fe=hs / ½e·2p) kommt. Es ist die Windungsanzahl das Lauflängenverhältnis der verdrillten Magnetfeldlinien zu den unverdrillten Linien. Innerhalb des Ringspulen - Magnetfeldes ergibt sich dieses Verhältnis aus Länge der schraubenförmig umlaufenden Feldlinie (pj/2·2prm) zu Länge der unverdrillt (gerade) umlaufenden Feldlinie (2prm). Dabei wird der Verdrillungsfaktor pj/2=1,468 um das Z=2/ja-fache verstärkt, da pro einer Feldlinienlänge von 2pl der vg. Verdrillungsfaktor pj/2 bereits einmal auftritt, die Feldlinien des im Elektron umlaufenden Elektron – Magnetfluss jedoch 2prm lang sind.

Es ist demnach so, dass der Elektron – Magnetfluss (Fe) durch Z²–fach latent vorhandene Elementar – Ringspulen, je mit Radius 1l und Länge l=2pl erzeugt wird. Es ergibt sich also die Elektron - Induktivität gemäß Le=m0·Z²A0/Zl0·ZN0² bzw. Le=Z²·L0, wobei die Elementar - Windungszahl N0²=pj/2 beträgt. Somit ergibt sich eine Elementarspule mit den Abmessungen A0=Ae/Z²=2prm·2l/(2/ja)² bzw. A0=2pl·2(ja/2) und l0=2pl. Hierbei erscheint eine Schalendicke von nur 2(ja/2). Während der Entstehungsphase von Magnetfluss, also im Innern des Elektronraumes, herrscht dagegen in jeder der Z=2/ja vorhandenen Elementar – Spulen eine um den Faktor Z³ höhere Induktivität, als vg. L0. Dies bedeutet, dass während der Entstehungsphase, jede einzelne der Z Elementar – Ringspulen mit der Induktivität wirksam ist, die den Abmessungen A0=Ae, l0=le und N0=Ne also der Elektron -Ringspule entspricht. Die Elementarladung überläuft wegen ihres schraubenförmigen Umlaufes pro einer Umdrehung, also pro 1·2pl, den Umfang einer Ellipse mit der Hauptachse a=l/2·(p²+4)½ und der Nebenachse b=l. Der Umfang dieser Ellipse ergibt sich über die Näherungsformel U@p/2·[a+b+(2a²+2b²)½] zu U@pl/2·5,85121@2pl·1,463.

Die geringe Abweichung des Zahlenwertes 1,463 (rd. 0,3%) von vg. exakten Wert 1,468 rührt daher, dass der Ellipsenumfang der Einfachheit halber mit einer mathematischen Näherungsformel bestimmt wurde. Diese vorliegende Übereinstimmung ist nicht unwichtig. Sie zeigt, dass der Feldsummenfaktor (j) auch als eine Art „Formfaktor“ auftritt, wenn im Hohlzylinder die vg. Wicklungsgeometrie vorliegt, und dass die vorgetragenen Ansätze zur Ermittlung der Windungsanzahl durch den Vergleich mit der Ellipse die schraubenförmige Bewegung der Elementarladung bestätigen. Das sich durch die schraubenförmige Bewegung ergebende Problem, dass die Elementarladung mit Invarianzgeschwindigkeit (c) in der gleichen Zeit T0=2pl/c die um die 1,46–fach längere Strecke 2pl durchlaufen muss, ist existenzphysikalisch zwar nicht zu lösen, aber es erweist sich dieses Problem im Sinne der Relativitätsphysik (richtiger wäre die Bezeichnung „Relationalitätsphysik“) als ein Scheinproblem. Um diesen Sachverhalt zu verstehen, müssen wir ein wenig diese unanschauliche Physik in Anspruch nehmen.