Kraft zwischen 2 parallelen Leitern berechen?
Hallo,
ich habe ein kleines Physikproblem.
Ich soll die wirkende Kraft zwischen 2 parallelen Leitern berechnen ohne die Länge dieser zu kennen. Also ist die Formel F=BIl nicht nützlich. Ich weiß das I=800A und der Abstand der Leiter ist 12cm ist.
Die genaue Aufgabenstellung:
Bei elektrischen Überlandleitungen fließt der Strom mitunter durch mehrere parallel geschaltete Leiter. Wie groß wäre die zwischen zwei Leitern wirkende Kraft, wenn ihr Abstand 12cm beträgt und durch jeden Leiter ein Strom der Stärke 800A fließt.
1 Antwort
Hi,
zunächst brauchst du die Formel für das Magnetfeld eines stromdurchflossenen geraden Leiters. Das ist nur abhängig von dem Abstand zum Leiter r und dem Strom der fließt:
damit kannst du das Magnetfeld bestimmen, welches der erste Leiter am anderen Leiter erzeugt. Die Kraft die dadurch auf diesen wirkt ist dann die Lorentzkraft. Da hier Magnetfeld und Strom senkrecht zueinander stehen kannst du diese berechnen nach
Dabei ist B_1 das Magnetfeld, welches Leiter 1 an Leiter 2 erzeugt und I_2 der Strom, welcher durch Leiter 2 fließt. l ist die Länge des Leiters (ohne die wird es nicht gehen, ansonsten würde ich die Kraft pro Länge angeben). Die Richtung in welche diese Kraft wirkt bekommst du aus der Rechten-Hand-Regel für die technische Stromrichtung (Bzw Linke-Hand-Regel für die Elektronen-Fließrichtung)
Das ist jetzt die kurze Erklärung, hier bekommst du das ganze noch optisch hübsch aufbereitet und ausführlicher:
sorry, hatte die erst vergessen und eben noch hinzugefügt, die wirst du leider brauchen.... an deiner Stelle würde ich die Kraft einfach pro Länge angeben, das heißt das ist dann die Kraft, die an einem winzigen Längenstück des Kabels ziehen bzw drücken wird
Nein, da in der Aufgabe von Überlandleitungen gesprochen wird solltest du entweder die Länge eines solchen Kabels abschätzen und in F=L*B*I einsetzen oder was ich persönlich besser finde einfach nur F/L angeben, das ist dann wie gesagt die Kraft auf ein winziges Längenelement des Kabels, also so etwas wie der Druck (auch wenn der eigentlich pro Fläche ist). Aber ich kenne jetzt euren Hintergrund im Unterricht nicht
Danke für die detaillierte Antwort. Nur eine Frage warum ist bei der Formel
F = L x I2 x B1 die Länge des Leiters egal?