Kraft auf einen stromdurchflossenen Leiter im Magnetfeld 2

Auf einen stromdurchflossenen Leiter, der sich in einem äußeren Magnetfeld befindet, wirkt eine Kraft F.

In dem vergangenen Artikel haben wir bereits eine Möglichkeit gesehen, um die Richtung der Kraft F zu bestimmen.

Mit Hilfe der Drei-Finger-Regel (der rechten Hand !!) lässt sich die Richtung der Kraft bestimmen.

Hierbei zeigt der Daumen der rechten Hand in Richtung der technischen Stromrichtung und der Zeigefinger in Richtung des äußeren Magnetfeldes, also von Nord nach Süd.

Spreizt man die Finger so, dass sich Daumen, Zeigefinger und Mittelfinger senkrecht zueinanderstehen entsteht ein rechtwinkliges Koordinatensystem, bei dem der Mittelfinger die Richtung der Kraft anzeigt.

Falls Dir dieses Prinzip nicht mehr geläufig ist, empfehle ich Dir den Artikel zur Drei-Finger-Regel.

Bestimmung der Kraftrichtung mit Hilfe der Feldlinien

Eine zweite Möglichkeit zur Bestimmung der Kraftrichtung eines stromdurchflossenen Leiters in einem Magnetfeld ist die Untersuchung der Feldlinien.

Hierbei betrachtet man die einzelnen Feldlinien, also die Feldlinien des äußeren Magnetfeldes und die Feldlinien des stromdurchflossenen Leiters zunächst einmal getrennt.

Anschließend stellte man die Bereiche fest, in denen die Magnetfeldlinien in die gleiche Richtung zeigen. In diesem Bereich verstärken sich die Magnetfeldlinien.

In dem Bereich, in dem die Feldlinien aus äußerem Magnetfeld und die des Leiters in entgegengesetzte Richtungen zeigen, schwächen sich die Magnetfeldlinien. Das resultierende Magnetfeld ist also schwächer.

Die Kraftwirkung auf den Leiter ergibt sich nun in Richtung des geschwächten Magnetfeldes.

In der Literatur liest man gelegentlich die Eselsbrücke, mit dem man sich die Magnetfeldlinien als Gummibänder vorstellen kann. Die Gummibändern sind auf der Seite des stärkeren Magnetfeldes gespannt und drücken den Leiter auf die andere Seite.

Je nach Konstellation ist entweder die Drei-Finger-Regel oder das in diesem Artikel beschriebene Verfahren besser geeignet.

Welches Verfahren man anwendet ist aber letztendlich egal. Beide Verfahren kommen selbstverständlich zum gleichen Ergebnis.

Im Video werden die beiden Verfahren an einem Beispiel noch einmal gezeigt.


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