Leiterschleife im Magnetfeld

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

Versuch

Leiterschleife in das Magnetfeld eines Hufeisenmagneten bringen.

Stromdurchflossene Leiter erfahren im Magnetfeld Kräfte.
Befindet sich ein stromdurchflossener Leiter in einem homogenen Magnetfeld, so wird er hinausgedrückt oder hineingezogen.
Die Kraft, die auf den Leiter wirkt heißt Lorentzkraft.
Die Größe der Kraft ist
proportional zum Strom I, der durch den Leiter fließt,
proportional zur Länge des Leiters L im Magnetfeld und
proportional zur Stärke des Magnetfeldes B.

Es gilt:

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Lorentzkraft auf einen stromdurchflossenen Leiter Externer Link zu http://www.walter-fendt.de/ph14d/lorentzkraft.htm

Versuch

Zwei stromdurchflossene parallele Leiter in Abhängigkeit von der Stromrichtung untersuchen.

Der Strom fließt in gleicher Richtung. Die beiden Leiter ziehen sich an.

Der Strom fließt in entgegengesetzter Richtung. Die beiden Leiter stoßen sich ab.

Berechnung von Magnetfeldern

Feldstärke eines langen geraden Leiters

Beispiel

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

Feldstärke im Inneren einer langen Spule

Beispiel

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

Kraft auf einen stromdurchflossenen Leiter in einem Magnetfeld (Lorentzkraft)

Die magnetische Induktion B

Beispiel

Kraft auf einen stromdurchflossenen Leiter im Magnetfeld

Kraft zwischen zwei stromdurchflossenen parallelen Leitern

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