Erläuterung für ein Leiterpaar in der Draufsicht bezüglich der Lorentzkraft?
Guten Abend,
ich bin heute auf diese Grafik gestoßen und frage mich, was mit der Lorentzkraft passiert. Mir ist bewusst, dass das unterschiedliche Stromrichtungen sind und ich weiß auch wie das Magnetfeld aussieht. Aber irgendwie kann ich mit der Linke-Hand- Regel nicht ermitteln, was mit der Lorentzkraft passiert. Das klingt so einfach, aber ich komme trotzdem nicht drauf. Kann mir jemand erklären, was mit der Lorentzkraft passiert? Ich wäre wirklich sehr dankbar.
Liebe Grüße, Anna :)
1 Antwort
Hallo Anna,
schauen wir uns mal das Magnetfeld von Leitung A an. Der Strom fließt in die Zeichenebene hinein (ich weiß nicht, ob das hier die technische Stromrichtung oder die Richtung der Elektronen ist, aber ich gehe mal von der Elektronenbewegung aus). Jetzt ballst du deine linke Hand zu einer Faust und zeigst mit dem Daumen in Richtung der Zeichenebene. Die restlichen Finger krümmen sich ja dann so, dass sie im Gegenuhrzeigersinn laufen, d.h. das magnetische Feld läuft im Gegenuhrzeigensinn kreisförmig um den Leiter A.
Wenn wir uns jetzt gedanklich in Leiter B begeben, sehen wir, dass das Feld von A hier also "nach oben" zeigt. Also die Richtung der Feldlinien von dem Feld von A zeigt am Punkt B auf dem Bild nach oben. Jetzt können wir nochmal die drei-Finger-Regel der linken Hand anwenden, um zu schauen, was mit den Elektronen bei B passiert. Hier fließen sie ja diesmal aus der Bildebene heraus, d.h. richte den Daumen der linken Hand senkrecht von der Bildebene weg. Das Feld zeigt, wie gerade besprochen, nach oben, d.h. richte den Zeigefinger ebenfalls in diese Richtung. Jetzt streckst du den Mittelfinger senkrecht zum Daumen und zum Zeigefinger ab, um die Richtung der Lorentzkraft zu bestimmen. In diesem Fall, zeigt der Mittelfinger dann nach rechts.
Die Lorentzkraft bei Leiter B bewirkt also eine Kraftwirkung nach rechts. Aus Symmetriegründen können wir einfach alles Spiegelverkehrt nochmal machen für die Wirkung von Leiter B auf Leiter A und würden dann eine Kraftwirkung nach links feststellen. Die beiden Leiter stoßen sich also ab!
Es ist immer von der "technischen" Stromrichtung auszugehen - denn nach ihr ist der Strom definiert. Außerhalb der Schule wird einfach nur von "Stromrichtung" gesprochen.
Die "physikalische" Stromrichtung ist so ein Konstrukt aus dem Physikunterricht. Sie wird außerhalb eher "Ladungsträgerbewegung" genannt.
Die Richtungen der Magnetfelder ändern sich, die Abstoßung bleibt aber.
Hey, danke für deine ausführliche Antwort. Ich bin dir sehr dankbar!!!