Physik?
Zur 11a)
Passt das so:
Da eine Wechselspannung angelegt wurde, muss ich auch die technische Stromrichtung ständig wechseln. Auf der stromführenden Leiter wirkt im äußeren Magnetfeld die Lorentzkraft. Dadurch, dass sich nun ständig die Stromrichtung ändert, ändert sich auch die Bewegungsrichtung der Elektronen und die Richtung der Lorentzkraft. Die Alufolie kommt also die ganze Zeit ins Schwingen und der Ton entsteht durch das Schwingen in der Luft.
Aber ich weiß nicht, warum es im zweiten Bild B nicht funktioniert?
3 Antworten
a) hast Du richtig erklärt.
Bei b) wirkt die Lorentzkraft sozusagen parallel zur Folie, also nach vorn (in den Magneten hinein) oder hinten (aus dem Magneten heraus). In diese Richtung lässt sich die Folie aber nur ungern biegen.
Also muss der Leiter immer senkrecht zum magnetischen Feld stehen?
Also muss der Leiter immer senkrecht zum magnetischen Feld stehen?
Der Leiter steht hier schon senkrecht zum Magnetfeld. Das Problem ist, dass er sich in Richtung der Lorentzkraft (aus mechanischen Gründen) nicht bewegen möchte.
Aber ich weiß nicht, warum es im zweiten Bild B nicht funktioniert?
Weil das Magnetfeld in eine Bestimmte richtung ausgerichtet ist. Denk an die 3 Finger regel. Ich kann die Finger jetzt gerade nicht zuordnen. Aber es funktioniert weil das Magnetfeld so gesehen nach vorne und hinten ausgerichtet ist und nicht nach oben und unten.
Richtig!
Aber ich weiß nicht, warum es im zweiten Bild B nicht funktioniert?
Das ist eigentlich ganz geradlinig. In Bild 1 bewirkt das wechselnde Magnetfeld ein Schwingen im Bild oben-unten. Die Folie ist dünn und ein solches Schwingen kann die Alufolie bewegen.
In Bild 2 tritt formal ähnliches Schwingen auf, nur jetzt vorne-hinten. Da die Alufolie in dieser Richtung ihre Breite hat, bewirkt das so gut wie kein Schwingen, da die Alufolie in dieser Richtung zu stabil ist.
Aber kann mann das allgemein so formulieren: Also muss der Leiter immer senkrecht zum magnetischen Feld stehen?
Nein. Sieh es anders:
elektrische Flussrichtung, magnetisches Feld und die hervorgerufene Schwingrichtung stehen alle drei senkrecht zueinander.
Dadurch schwingt Aufbau 1 über die dünne Höhe, Aufbau 2 aber um die Breite.
Naja, beim zweiten Bild wirkt die Lorentzkraft parallel zur Folie. Wenn es funktionieren soll, muss die Lorentzkraft senkrecht zur Folie/ zum Leiter stehen. Oder irre ich mich?
Ja, das meinte ich. Einmal wirkt die Kraft entlang der kürzesten Seite ("Höhe"), beim zweiten Bild entlang der zweitstärksten Seite ("Breite") und da bewirkt sie halt nichts.
Stimmt, dafür ist die Folie viel zu dünn. Danke!