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Simon4
Anmeldungsdatum: 18.06.2006 Beiträge: 139
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para Moderator
Anmeldungsdatum: 02.10.2004 Beiträge: 2874 Wohnort: Dresden
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para Verfasst am: 27. Jul 2006 21:12 Titel: Re: Bewegter Leiter im Magnetfeld / Induktion / Rechthandreg |
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Simon4 hat Folgendes geschrieben: | Der Daumen enspricht dem Richtungvektor von v, also nach rechts. Der Zeigefinger dem magnetischen Feld, also in Blickrichtung. Das hat zur Folge, dass der Mittelfinger (also die Lorentzkraft) nach oben zeigt [...] |
Vollkommen korrekt soweit.
Simon4 hat Folgendes geschrieben: | [...] was aber heissen müsste, dass der negative Pol oben, und nicht unten sein müsste. |
Diesen Schritt kann ich ehrlich gesagt nicht nachvollziehen. Die Rechte-Hand-Regel gilt für positive Ladungsträger. Werden diese wie du schon festgestellt hast nach oben abgelenkt, entsteht oben ein Überschuss positiver Ladungen, und damit der Pluspol von dem 'bei Bedarf' positive Ladungsträger zum Minuspol abfließen können. Oder wie würdest du dir das vorstellen?
_________________ Formeln mit LaTeX |
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Simon4
Anmeldungsdatum: 18.06.2006 Beiträge: 139
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Simon4 Verfasst am: 27. Jul 2006 21:56 Titel: |
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Warum gilt die Rechthandregel für positive Ladungsträger? Die Lorentzkraft wirkt doch auf bewegte Ladungen, also Elektronen und damit negative Ladungsträger. Wenn sich diese nach oben bewegen, so hab ich mir das überlegt, wäre auch oben der negative Pol... Irgendwie blick ich noch nicht ganz durch.
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para Moderator
Anmeldungsdatum: 02.10.2004 Beiträge: 2874 Wohnort: Dresden
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para Verfasst am: 27. Jul 2006 22:17 Titel: |
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Allgemein gilt die Rechte-Hand-Regel ja für das Kreuzprodukt.
Zeigt der Daumen Richtung a und der Zeigefinger Richtung b, so repräsentiert der Mittelfinger die Richtung des entstandenen Vektors c, der ja senkrecht auf der von a und b aufgespannten Ebene steht.
Die vektorielle Schreibweise der Lorentzkraft sieht ja aber wie folgt aus:
Wenn du jetzt an Stelle von a, b und c die Vektoren v, B und F benutzt, kommst du bei der 'physikalischen Variante' der Rechten-Hand-Regel raus. Entscheidend ist jetzt das q, also die Ladung des Teilchens dass die Lorentzkraft erfahren soll. Ist es positiv, so ist F wirklich in Richtung des Mittelfingers zeigend. Ist es negativ, kehrt sich die Richtung des Vektors um.
Aus der vektoriellen Form der Formel für die Lorentzkraft folgt also, dass die Rechte-Hand-Regel direkt nur für positive q gilt. Für negative Ladungsträger wie z.B. Elektronen ist es genau andersherum, was man eben z.B. mit der linken Hand erreichen kann.
Ist das so vielleicht nachvollziehbarer für dich?
_________________ Formeln mit LaTeX |
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Simon4
Anmeldungsdatum: 18.06.2006 Beiträge: 139
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Simon4 Verfasst am: 27. Jul 2006 23:02 Titel: |
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Ok, jetzt verstehe ich es!
Danke vielmals.
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Simon4
Anmeldungsdatum: 18.06.2006 Beiträge: 139
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Simon4 Verfasst am: 28. Jul 2006 00:37 Titel: |
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Hab glaubs auch rausgefunden, wo die Fehlerquelle war:
Das ist ja im Grunde dieselbe Formel, nur auf einen stromdurchflossenen Leiter und nicht eine einzelne Ladung. Und da man hier I eigentlich immer positiv annehmen kann, habe ich es wohl einfach auf
übernommen, ohne zu überlegen, dass die Ladung q ja positiv und negativ sein kann.
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Simon4
Anmeldungsdatum: 18.06.2006 Beiträge: 139
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Simon4 Verfasst am: 28. Jul 2006 13:59 Titel: |
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Jetzt bin ich beim nächsten Problem angelangt.
Und zwar bei der Herleitung des Induktionsgesetzes.
Also der Ansatz ist ja, dass die Lorentzkraft gleich der Kraft aus dem elektrischen Feld ist, welches durch die Ladungstrennung entsteht:
Nun lese ich aber überall die Formel:
Nun verstehe ich nicht ganz, wie man die Spannung als Produkt der elektrischen Feldstärke und der Breite des Leiters im Magnetfeld berechnen kann...
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as_string Moderator
Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5789 Wohnort: Heidelberg
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as_string Verfasst am: 28. Jul 2006 14:32 Titel: |
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Simon4 hat Folgendes geschrieben: |
Nun verstehe ich nicht ganz, wie man die Spannung als Produkt der elektrischen Feldstärke und der Breite des Leiters im Magnetfeld berechnen kann... |
Die Formel ist quasi die (vereinfachte) Definition der Spannung: Spannung ist die Potentialdifferenz zwischen zwei Punkten und das ist gerade dem Kurvenintegral aus Elektrischem Feld mal einem kleinen Streckenstückchen, was in vereinfachter Form eben dem von oben entspricht, so lange das E konstant ist und immer in jedem Streckenabschnitt in die Richtung der Strecke zeigt.
Du kannst also die Formel, in der Du die beiden Kräfte gleich gesetzt hast, nach E auflösen und einfach mit der Breite des Leiters multiplizieren (die Breite ist dann das "s" in der Formel), um auf die Potentialdifferenz/Spannung zwischen den beiden Schleifenenden zu kommen.
Gruß
Marco
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