Die Lorentzkraft

Kraft auf einen stromdurchflossenen Leiter in einem Magnetfeld


Grundlagen: Richtung und Stärke der magnetischen Kraftwirkung auf einen Strom
Fließt ein Strom innerhalb eines Magnetfeldes, so wirkt auf den Strom eine Kraft.
Die Richtung dieser Kraft ist orthogonal zu der Stromrichtung und zur Richtung des Magnetfeldes.
Stehen Feld und Strom senkrecht zueinander, so gilt für den Betrag der Kraft: FL = B I ansonsten gilt FL = B I sin(α) mit α = Winkel zwischen B und I

Versuch 1: Leiterschaukel
Ein gerades Leiterstück wird an zwei leicht beweglichen Kabeln zwischen die Arme eines Hufeisenmagneten gehängt. Nun wird der Strom durch das Kabel eingeschaltet.
- Beobachte die Kraftwirkung.
- Variiere die Magnetfeldrichtung und die Stromrichtung. Welche Auswirkungen hat dies auf die Kraftrichtung?
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Versuch 2: Stromwaage
Ein gerades Leiterstück wird auf eine empfindliche Waage gestellt. Nun wird der Strom durch das Kabel eingeschaltet.
- Beobachte die Kraftwirkung.
- Variiere die Magnetfeldrichtung und die Stromrichtung. Welche Auswirkungen hat dies auf die Kraftrichtung?
- Messe die Kraft und bestimme dadurch die Magnetfeldstärke.
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