Elektromagnetismus - Lorentzkraft, Physikübungen

Kraft auf stromdurchflossene Leiter bzw. bewegte Ladungen in Magnetfeldern. - Gesamtaufgabenbestand (lehrplanunabhängig) - 18 Aufgaben in 4 Levels

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  • Stoff zum Level
    Lorentzkraft
    Auf bewegte Ladungen im Magnetfeld wirkt die Lorentzkraft. Die Summe der Lorentzkräfte auf die bewegten Ladungen in einem stromdurchflossenen Leiter ergibt die Lorentzkraft auf den Leiter.

    Richtung: Die Lorentzkraft steht stets senkrecht auf der Bewegungsrichtung der Ladung(en) und auf den Magnetfeldlinien.
      Drei-Finger-Regel
    • Daumen: Stromrichtung oder Bewegungsrichtung einer positiven Ladung
    • Zeigefinger: Richtung der Magnetfeldlinie
    • Mittelfinger: Richtung der Lorentzkraft

      • Achtung: Bei bewegten negativen Ladungen verwendet man die linke Hand oder der rechte Daumen zeigt entgegen der Bewegungsrichtung der negativen Ladung.
    Betrag: Je größer der zu den Magnetfeldlinien senkrechte Anteil der Bewegungsrichtung, desto größer ist der Betrag der Lorentzkraft. Die Lorentzkraft ist daher null, wenn sich Ladungen parallel zu den Magnetfeldlinien bewegen.
  • Gesamtstoff zum Thema
  • Aufgabenbereich und Bedienung

Aufgabe

Aufgabe 1 von 6 in Level 1
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    • Die Lorentzkraft wirkt auf …

    … Ladungen im Magnetfeld.… ein Proton im Gravitationsfeld.… bewegte Ladungen im Magnetfeld.… einen stromdurchflossenen Leiter.
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Stoff zum Thema
Lorentzkraft
Auf bewegte Ladungen im Magnetfeld wirkt die Lorentzkraft. Die Summe der Lorentzkräfte auf die bewegten Ladungen in einem stromdurchflossenen Leiter ergibt die Lorentzkraft auf den Leiter.

Richtung: Die Lorentzkraft steht stets senkrecht auf der Bewegungsrichtung der Ladung(en) und auf den Magnetfeldlinien.
    Drei-Finger-Regel
  • Daumen: Stromrichtung oder Bewegungsrichtung einer positiven Ladung
  • Zeigefinger: Richtung der Magnetfeldlinie
  • Mittelfinger: Richtung der Lorentzkraft

    • Achtung: Bei bewegten negativen Ladungen verwendet man die linke Hand oder der rechte Daumen zeigt entgegen der Bewegungsrichtung der negativen Ladung.
Betrag: Je größer der zu den Magnetfeldlinien senkrechte Anteil der Bewegungsrichtung, desto größer ist der Betrag der Lorentzkraft. Die Lorentzkraft ist daher null, wenn sich Ladungen parallel zu den Magnetfeldlinien bewegen.
Beispiel 1
Im dargestellten homogenen Magnetfeld bewegt sich ein Elektron nach oben (gestrichelt):
graphik
In welche Richtung zeigt die Lorentzkraft, wenn man sie im Bild oben ergänzt?
Beispiel 2
Ein Elektron fliegt geradlinig von rechts in ein homogenes Magnetfeld. Wähle seine weitere Flugbahn aus.
graphik