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Ladungsträger im Magnetfeld

Winkelabhängigkeit der Lorentz-Kraft

Bisher haben wir nur den Fall betrachtet, dass die Stromrichtung bzw. die Geschwindigkeitsrichtung der geladenen Teilchen senkrecht zur Richtung des Magnetfeldes stehen. Was passiert jedoch, wenn diese keinen rechten Winkel bilden?

Die Antwort auf diese Frage geht aus der mathematischen Bedeutung des Kreuzprodukts hervor und lässt sich auch experimentell bestätigen.

Die Richtung des Kreuzprodukts zweier Vektoren steht senkrecht auf der durch die beiden Vektoren aufgespannten Ebene. D.h. auch wenn v und B keinen rechten Winkel bilden, steht der Vektor der Lorentz-Kraft senkrecht auf diesen beiden Vektoren.

Der Betrag des Kreuzproduktes ist F L = q v B sin α , wenn α der von v und B eingeschlossene Winkel ist.

Insbesondere gilt also für

Tab.1
α = 90 ° : F L = q v B
α = 0 ° : F L = 0
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