Leiter im Magnetfeld

Leiter im Magnetfeld
Physik Klasse 8

Leiterschleife im Magnetfeld

Was geschieht, wenn wir einen stromdurchflossenen Draht in ein Magnetfeld bringen?
Wie wirken beide Magnetfelder aufeinander?

Versuch

Wir bringen eine Leiterschleife in das Magnetfeld eines Hufeisenmagneten.

des_0211

Stromdurchflossene Leiter erfahren im Magnetfeld Kräfte.
Befindet sich ein stromdurchflossener Leiter in einem homogenen Magnetfeld, so wird er hinausgedrückt oder hineingezogen.

Formeln zur Lorentzkraft

Die Kraft, die auf den Leiter wirkt heißt Lorentzkraft.
Die Größe der Kraft ist proportional

  • zum Strom I, der durch den Leiter fließt
  • zur Länge des Leiters L im Magnetfeld und
  • zur Stärke des Magnetfeldes B

Es gelten folgende Formeln:

f_0221

Versuch

Wir untersuchen zwei stromdurchflossene parallele Leiter in Abhängigkeit von der Stromrichtung.

des_0212

Wenn der Strom in gleicher Richtung fließt, dann ziehen die beiden Leiter sich an.

/des_0213
Wenn der Strom in entgegengesetzter Richtung fließt, dann stoßen die beiden Leiter sich ab.



Berechnung von Magnetfeldern

1. Formeln für die Feldstärke eines langen geraden Leiters

f_0222

Rechenbeispiel

Stromstärke I = 10 A, Abstand vom Leiter r = 5 cm = 0,05 m.

f_0223


2. Feldstärke im Inneren einer langen Spule

f_0224

Rechenbeispiel

Stromstärke I = 5A, Windungszahl n =250, Spulenlänge L = 10cm = 0,1m

f_0225


3. Kraft auf einen stromdurchflossenen Leiter in einem Magnetfeld (Lorentzkraft)

Die magnetische Induktion B

f_0226

f_0227

Rechenbeispiel

Kraft auf einen stromdurchflossenen Leiter im Magnetfeld

f_0228


4. Kraft zwischen zwei stromdurchflossenen parallelen Leitern

f_0229

Definition des Ampere durch Kraftwirkung zwischen zwei Leitern von 1 m Länge im Abstand von 1 m.

f_0230


Hier finden Sie eine Übersicht über weitere Beiträge zum Thema Messungen im Stromkreis, Elektromagnete, darin auch Links zu Aufgaben.



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