[Physik] Herleitung der Lorentzkraft?
Guten Tag,
ich benötige noch etwas Hilfe, um die Herleitung der Lorentzkraft zu verstehen. Ich freue mich sehr auf eure ausführlichen und leicht verständlichen Antworten.
- Wieso löst man zuerst die Formel für die magnetische Flussdichte B (in Bild 2 grün markiert) nach Fmag auf? Kann mir jemand das genau erklären, wieso man damit startet? Wieso startet man mit der Formel für die magnetische Flussdichte B?
- Wieso ist „s“ die Kraft auf die Leiterschaukel (Bild 1)? Steht „s“ nicht für die Strecke?
- Wieso ersetzt man „I“ in Bild 1 durch Q/t und nicht durch (delta Q)/(Delta t) (in Bild 2 blau markiert)
- Als Ergebnis steht hier ja im Bild 1 „Q * v * B“. Aber die Formel für die Lorentzkraft im magnetischen Feld ist ja Fl = B * q * v, also mit einem kleinen „q“ (in Bild 2 rot markiert). Wieso haben wir nun einmal ein großes Q und einmal ein kleines q?
(in der Ergänzung der Frage befindet sich Bild 1)
[Bild 1]
(oben in der Frage befindet sich Bild 2)
1 Antwort
1 weil das nun mal der Startpunkt in der Herleitung ist. Du kannst sie auch anders aus anderen Zusammenhängen herleiten aber dieser Ansatz startet eben damit.
2 s ist die Strecke I*s*B ist die Kraft.
3 weil man hier vom einfachen linearen Fall ausgeht anders gesagt man nimmt hierbei eben an dass I konstant ist und die Anfangsbedingung Q(0) = 0 gegeben ist. Anders gesagt man sagt hier dass die transportierte Ladung beim Experimentbeginn 0 ist und anschließend zumindest stückweise linear ansteigt. Du kannst aber auch delta schreiben dann hast du eben delta s/delta t = v stehen und delta Q = q weil du nur mehr ein Teilchen betrachtest.
4 Q und q kann das selbe sein. Q ist normal eine Ladung aus mehreren Ladungsträgern wobei q für einzelne Ladungsträger steht. Welches Formelzeichen aber verwendet wird kann auch von Author zu Author anders sein.
Wichtig hier ist das ist eine Möglichkeit zur Herleitung der Lorentzkraft die aus den Beobachtungen zur Leiterschaukel entstammt. Es ist eher eine empirische Herleitung. Theoretisch kannst du die Lorentzkraft aus der Relativitätstheorie und aus der Maxwell Theorie herleiten.
Vielen Dank 🤩 Schau dir sehr gerne noch diese Frage von mir zu Physik an: https://www.gutefrage.net/frage/physik-helmholtz-spulenpaar
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