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Ladungsträger im Magnetfeld

Lorentz-kkraft

Experiment:

Das Leiterschaukelexperiment hat bisher gezeigt, dass die Lorentz-Kraft von der Richtung des Magnetfelds und von der Richtung des Stromes im Leiter abhängt. Wiederholt man das Leiterschaukelexperiment mehrere Male und variiert dabei entweder die Stromstärke oder die Stärke des Magnetfelds, so stellt man fest:

  • Der Betrag der Lorentz-Kraft F ist linear abhängig von der Stromstärke: F I .
  • Der Betrag der Lorentz-Kraft F ist linear abhängig von der magnetischen Feldstärke B : F B .
  • Ändert man die Länge l des waagerechten, im Magnetfeld hängenden Stabes, so stellt man außerdem fest: F l .

Unter Berücksichtigung der Richtungsverhältnisse der beteiligten Vektoren (vgl. Rechte-Hand-Regel) lässt sich daraus folgende Abhängigkeit formulieren: F L I l × B .

Der Proportionalitätsfaktor ist 1, so dass gilt:

Lorentz-Kraft
Die Lorentz-Kraft auf einen geraden, vom Strom der Stärke I in der konventionellen Stromrichtung I durchflossenen Leiter der Länge l im Magnetfeld der Feldstärke B ist
F L = l I × B .
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