Warum entsteht bei einer geschlossenen Leiterschleife, die sich vollständig und gleichförmig in einem homogenen Magnetfeld bewegt, trotz Lorentzkraft?
Ich habe diese Aufgabe in der Schule gemacht, wo wir gesagt haben, dass die Änderung des Magnetflusses dort 0 ist, sodass keine Induktionsspannung auftritt. Die Lorentzkraft wirkt jedoch weiterhin, da sich die Elektronen bewegen.
2 Antworten
Also das wirkt erstmal widersprüchlich, aber eigentlich macht’s physikalisch Sinn. Wenn sich ne geschlossene Leiterschleife gleichförmig durch ein homogenes Magnetfeld bewegt, ändert sich der Magnetfluss durch die Schleife nicht – und genau das ist entscheidend. Laut Faraday wird nur dann eine Induktionsspannung erzeugt, wenn sich der Magnetfluss ändert. Hier bleibt der aber konstant, also gibt’s auch keine Induktionsspannung.
Die Lorentzkraft wirkt trotzdem, klar – weil sich die Elektronen ja im Magnetfeld bewegen. Aber die Schleife bewegt sich komplett gleichmäßig, ohne dass sich irgendein Teil relativ zum Feld besonders verändert. Dadurch heben sich die Lorentzkraft-Effekte in der Schleife gegenseitig auf, es entsteht kein Spannungsunterschied zwischen zwei Punkten. Man kann sagen: Es wirkt zwar eine Kraft, aber sie führt nicht zu einem Strom oder einer Spannung, weil’s einfach keine Asymmetrie im System gibt.
die Elektronen bewegen sich immer, sei es dass sie um Atomkern schwirren, bei der Wärmebewegung des Metallgitters usw. Das aber ziemlich durcheinander so dass sie sich gegenseitig aufheben