Warum sieht die Polung der Spannung zwischen A&B so aus?
Hallo Liebe Community,
da ich bald eine Physik Klausur schreibe, gehe ich gerade ein paar Aufgaben zum Thema Induktion durch.
Anbei habe ich die Aufgabe, um die es hier geht, reingestellt.
Mit Bleistift habe ich die Polung an dem Spannungsmesser UAB eingezeichnet. Unten ist es negativ und oben positiv. Das hat uns die Lehrerin so gesagt. Von daher sollte das richtig sein.
Nur leider kann ich das nicht so recht nachvollziehen. Es hat ja was mit der Lorentzkraft zu tun. Wenn ich nun die Linke-Hand-Regel anwende werden die Elektronen nach rechts abgelenkt (Magnetfeldlinien gehen in das Blatt hinein, Elektronen werden nach oben bewegt). Ich verstehe jetzt aber nicht wie man daraus auf die Polung an UAB schließen kann..
Ich bin euch sehr dankbar wenn ihr es mir erklären könntet.
2 Antworten
Unten wirkt eine Lorentzktaft, oben nicht.
Überlege in welche Richtung die Lorentzkraft auf eine Ladung wirkt und wie daher der Strom fließt, wenn du rechts mit einem Widerstand abschließt.
F = q * V x B
x ... Vektorielles Produkt
Unten wirkt die Lorentzkraft auf eine positive (negative) Ladung nach links (rechts), daher ist die technische (physikalische) Stromrichtung im (gegen) den Uhrzeigersinn.
Da der technische Strom rechts von oben nach unten fließt, ist die Spannung so, dass oben + und unten - ist (der technische Strom fließt von + nach -). Das wird das Messgerät auch so anzeigen.
PS: Im Übrigen ist nur der technische Strom relevant, die physikalische Richtung, die in schulen oft gelehrt wird, ist eher historischer Quatsch.
Ja, aber dennoch würde man den Strom durch eine Hallsonde auch in der technischen Richtung angeben. Der Hall-Faktor "ne" ist dann eben negativ oder positiv.
Danke für deine Antwort :) Allerdings verstehe ich nicht ganz wieso der technische Strom rechts von oben nach unten fließt? Der Strom fließt ja gegen den Uhrzeigersinn.. Also würde der rechts eigentlich nach oben fließen oder?
Die Lorentzkraft verschiebt die Elektronen von A nach B.
Diese von der Lorentzkraft verursachte Ladungstrennung bewirkt, dass ein Elektronenmangel in A und ein Elektronenüberschuss in B entsteht. Dadurch wird eine Quellenspannung Ui zwischen A und B erzeugt, bei der der Pluspol am Punkt A und der Minuspol am Punkt B der Leiterschleife anliegt.
Die restlichen Teile der Leiterschleife, die nicht an der Entstehung der Induktionsspannung beteiligt sind, können als elektrische Verbindungsleiter betrachtet werden, mit denen der Spannungsmesser
mit den Punkten A und B verbunden ist.
Gruß, H.
Bei Hall-Sonden spielt die "physikalische" Stromrichtung eine entscheidende Rolle. Hier stimmt bei p-dotierten Halbleitern interessanterweise die physikalische mit der technischen Stromrichtung überein - wir haben bewegte Ladungsträger mit positiver Ladung (bzw. die Löcher haben positive "effektive" Masse).