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Physik, 12 B-Felder - Das magnetische Feld von Strömen und Spulen
Lorentzkraft      

Übersicht

Zur Erklärung der Wirkungsweise eines Elektromotors wurden ebenfalls stromdurchflossene Spulen qualitativ untersucht.

Eisenfeilbild einer stromdurchflossenen Spule

Feldlinienbild einer stromdurchflossenen Spule

Hier wird in aller Kürze das aus der Sek I hoffentlich noch vorhandene Grundwissen aufgefrischt.

Lorentzkraft

Dieses Java-Applet demonstriert die Lorentzkraft, die im Magnetfeld eines Hufeisenmagneten auf eine stromdurchflossene Leiterschaukel ausgeübt wird.

Mit dem obersten Button ("Ein / Aus") lässt sich der Strom ein- und ausschalten. Die beiden anderen Buttons ("Umpolen" und "Magnet umdrehen") erlauben es, die Stromrichtung bzw. die Richtung des Magnetfeldes umzukehren. Wenn die entsprechenden Checkboxen aktiviert sind, werden technische Stromrichtung (rote Pfeile), magnetische Feldlinien (blau) und Lorentzkraft (schwarzer Pfeil) angezeigt.

URL: http://www.walter-fendt.de/ph14d/lorentzkraft.htm
© Walter Fendt, 1. Juni 1998

 

Eine Stange ist auf zwei "Schienen" leicht beweglich gelagert. Sie befindet sich in einem Magnetfeld. Wird sie von einem Strom durchflossen, erfährt die Stange eine Kraft, die sie nach rechts rollen lässt.
Man kann die Richtung, in der diese Kraft wirkt, mit der "Linke-Hand-Regel" leicht finden:
Zur Erinnerung:
bulletBewegungsrichtung der Elektronen vom - Pol zum + Pol der Quelle
bulletRichtung des Magnetfeldes vom Nordpol zum Südpol des Magneten.
bulletLinke-Hand-Regel:
bulletZeigt der Daumen in die Bewegungsrichtung der Elektronen,
bulletder Zeigefinger in die Richtung des Magnetfelds
bulletso gibt der abgespreizte Mittelfinger die Richtung der Kraft an.
Diese Kraft nennt man auch Lorentzkraft

Beachte dabei besonders :
Elektronenrichtung, Magnetfeldrichtung und Richtung der Kraft
stehen jeweils senkrecht aufeinander.

Noch eine kleine Denkaufgabe: Im grau eingezeichneten Leiter fließt Strom. Was passiert?

Das Video (5,61 MB) zeigt seht schön animiert das einen stromdurchflossenen Leiter umgebende Magnetfeld und wie sich zwei gegensinnig durchflossene Leiter abstoßen.
Das Video (12,4 MB) zeigt seht schön animiert das einen stromdurchflossenen Leiter umgebende Magnetfeld und wie sich zwei gleichsinnig durchflossene Leiter anziehen.

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letzte Änderung: 12.4.2005