Induktionsspannung und Maxwellgleichung
Grundlegende Naturgesetze
Mit dem Induktionsgesetz kann man zwar viele Phänomene gut beschreiben und auch Berechnungen anstellen. Aber kann man diese Phänomene dadurch wirklich erklären?
Was heißt denn aber "erklären und verstehen" in der Physik?
Erklären heißt in der Physik, Phänomene zurückzuführen auf grundlegenste Gesetze. Grundlegend heißt, dass diese Gesetze die Grundlage für die meisten anderen Gesetze der Physik sind, die dann erst aus diesen "First Principles" folgen. Von diesen sehr sehr mächtigen Gesetzen gibt es bisher nicht viele. Man spricht davon, dass man etwas wirklich begreift, wenn man physikalische Vorgänge auf diese First Principles zurückführen kann.
Die Suche nach solchen First Principles ist eine der Triebfedern der Physik. Die Forderung "...dass ich erkenne, was die Welt im Innersten zusammenhält", die Johann Wolfgang von Goethe in seinem Werk "Faust, der Tragödie erster Teil" aufgeworfen hat, spiegelt die Suche in der Physik nach der Weltformel wieder. Dieses Zitat findet man als Motto am Eingang des Deutsches Elektronen-Synchrotrons DESY in Hamburg wieder. DESY ist ein kleinere Ausgabe des bekannteren CERNs in Genf.
Zu diesen grundlegende Gesetzen gehören sicherlich die Maxwellgleichungen. Es geht im Folgenden aber nicht darum, die Maxwellgleichungen in ihrer mathematischen Formulierung zu verstehen, sondern lediglich deren Aussagen für die Physik anschaulich und deutlich zu machen.
Die Aussagen der ersten beiden Maxwellgleichungen sind Ihnen nämlich bereits lange aus dem bisherigen Physikunterricht bekannt und werden Ihnen vertraut sein. Die Aussagen der 3. Maxwellgleichung erlauben wiederum unter anderem, alle Effekte im Zusammenhang mit der Induktion im Sinne der obigen Erläuterung zu den First Priciples zu erklären.