Wie bestimme ich die Richtung der Lorentzkraft?
Wie bestimme ich die Richtung der Lorentzkraft, wenn die Bewegungsrichtung des Elektrons angewinkelt ist, also nicht senkrecht zur Richtung der Magnetfeldlinien steht, wie in diesem Fall:
2 Antworten
Die Lorentzkraft steht dann immer noch senkrecht zur Ebene, die v und B aufapannen. Für die Größe muss noch mit dem Sinus des Winkels multipliziert werden.
Beides wird durch das Kreuzprodukt berücksichtigt, ich weiß aber nicht, ob du das kennst-
Die Richtung bestimmst du immer noch mit der Drei-Finger-Regel. Bei der Stärke kommt dann der Cosinus im Skalarprodukt dazu - bzw. der Sinus von Kreuzprodukt:
(Puh, GF macht mein Bild unscharf. Schade!)
Doch, wie gesagt funktioniert die Drei-Fingerregel dann auch: Im Bild würde das Elektron (wie in allen anderen Fällen auch) eine Kraft erfahren, die senkrecht auf seiner Geschwindigkeit und dem Magnetfeld steht. Dazu müssen Geschwindigkeit und Magnetfeld nicht selbst senkrecht aufeinander stehen.
Hattet ihr das Kreuzprodukt schon in Mathe? Falls nicht, ist die Formel nicht so erhellend. Aber auch für das Kreuzprodukt gilt: Der resultierende Vektor steht senkrecht auf den beiden Ausgangsvektoren. Die Orientierung folgt aus der Rechte-Hand/Drei-Finger-Regel.
Falls Geschwindigkeit und Magnetfeld parallel sind, versagt die Regel und die Richtung lässt sich nicht mehr bestimmen. Dann ist die Größe aber auch 0 und die Richtung ist egal.
Ein Meta-Tipp: In Physik bringen die Lehrer einem keinen Unsinn bei. Wenn sie die Rechte-Hand-Regel erklären, kann man die auch anwenden und das nicht nur in ganz wenigen Spezialfällen. Wenn es also eine Formel gibt und die im Physikbuch steht, ist das ein sehr starker Hinweis darauf, dass man sie auch anwenden kann.
Danke! Aber die Bewegungsrichtung des Elektrons steht ja nicht senkrecht zu der Richtung der Magnetfeldlinien, die drei Finger Regel funktioniert ja dann jetzt nicht mehr oder? Welche wäre die Richtung der Lorentzkraft in Fall aus dem Bild.