Kraft zwischen Paralleldrähten

Iduna · Anmeldungsdatum: 15.01.2007 Beiträge: 313

Hallo, habe mal wieder noch weitere Verständnisschwierigkeiten dieser Aufgabe....

In zwei Drähten, die parallel zueinander sind, fließt der Strom einmal entgegengesetzt, und die Drähte ziehen sich an, wenn die Ströme allerdings in die gleiche Richtung fließen, ziehen die Drähte sich an. Dies soll mit der drei Finger Regel begründet werden.
Nun stellt sich mir die erste Frage, mit welcher Hand kann ich das nochmal machen? Rechte- oder linke Handregel?

Bemerkung:
Kräfte zwischen stromdurchflossenen Leitern werden zur Def. der Einheit Ampere genutzt. Ampere ist die Stromstärke durch zwei geradlinig lange Leiter, die den Abstand 1 m haben und zwischen denen die Kraft

Newton je 1 m Länge beträgt.

Wieso benötige ich die Bemerkung, wenn ich die Aufgabe nur an Hand der drei Finger Regel begründen soll? grübelnd

*verwirrt bin* Ist das denn nicht egal wie lang die Leiter sind und wie viel Ampere durchfließen?

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Die Bemerkung benötigst du nicht zum Lösen der Aufgabe, sondern zur Erweiterung deiner physikalischen Allgemeinbildung smile

Denn der Versuchsaufbau in dieser Aufgabe entspricht zufällig dem, was zur Definition des Ampère verwendet wird, und die Gelegenheit, diese Information an dich weiterzugeben, wollte sich der Aufgabensteller nicht entgehen lassen.

Iduna · Anmeldungsdatum: 15.01.2007 Beiträge: 313

wenn ich bei diesem Versuch jetzt die linke Hand Regel benutzte, also der Daumen gibt die Elektronenflussrichtung an, der Zeigefinger die Magnetfeldlinienrichtung und der Mittelfinger dann die Lorentzkraft.

Wenn ich das jetzt auf einen Draht anwende dann geht einmal der Elektronenfluss nach oben, die Magnetfeldlinien nach rechts und die Lorentzkraft zu mir hin.

Beim zweiten Draht verläuft die Elektronenflussrichtung nach unten die Magnetfeldlinien nach links und die Lorentzkraft wieder zu mir hin.

Wieso stoßen sich die Drähte dann ab? Die Magnetfeldlinien laufen beide aufeinander zu, aber kann es noch net ganz nachvollziehn, was dann der Grund ist, damit sie sich abstoßen. grübelnd

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Dir fehlt noch eine Vorüberlegung bzw. ein Stück nachschlagbares Vorwissen: Wie sieht denn das Magnetfeld um einen stromdurchflossenen Draht überhaupt aus? (Zeichnung!) Warum kann man für diese Vorüberlegung die Drei-Finger-Regel nicht brauchen?

Iduna · Anmeldungsdatum: 15.01.2007 Beiträge: 313

ah stimmt ^^ die Feldlinien verlaufen in Kreisen um den Draht. Aber wie kann man das denn jetzt mit der Hand Regel erklären? Die Feldlinien verlaufen einmal beide im Uhrzeigersinn um den Draht, dann ziehen sie sich an, wenn einer von beiden entgegengesetzt ist, stoßen sie sich ab...

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Nimm mal das Magnetfeld, das der eine Draht erzeugt, und schau dir an, welche Kraft damit auf den anderen stromdurchflossenen Leiter wirkt, der sich in diesem Magnetfeld befindet.

Iduna · Anmeldungsdatum: 15.01.2007 Beiträge: 313

Naja die Lorentz Kraft wirkt dann dort. Sie lenkt die Elektronen, die durch den Draht fließen ab. Ziehen die Drähte sich dann deshalb an, wenn die Ströme die gleiche Richtung haben, weil die Elektronen nicht abgelenkt werden sonder sozusagen "angezogen"?

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Meinst du mit "sozusagen", dass statt nur den Elektronen hier gleich der ganze Leiter bewegt wird? Dann geht deine Überlegung in die richtige Richtung.

Allerdings musst du das ganze noch viel konkreter angehen, um die Folgerung bis zum Ziel zu schaffen.

Erinnerst du dich noch an das? :

http://leifi.physik.uni-muenchen.de/web_ph10/grundwissen/09uvw1/uvw1.htm

Damit geht es noch etwas direkter und kürzt vielleicht deine Überlegungen etwas ab.

isi1 · Anmeldungsdatum: 03.09.2006 Beiträge: 2902 Wohnort: München

Da diese komischen Regeln 'Dreifingerregel' usw. mir wenig Hilfe bieten, Iduna, - das kommt vor wie: 'Rechts ist da wo der Daumen links ist', verwende ich nur noch die Korkenzieherregel. Sie hilft mir bei Schrauben und Muttern genau so wie in der Elektrotechnik:

Wenn die Ströme in den zwei Leitungen geichsinnig fließen, heben sich die Feldlinien zwischen den Drähten auf, sie laufen z.T. um beide Leiter. Und
2. Regel: Die Feldlinien "wollen" sich verkürzen und sich gegenseitig verdrängen
Also gleichsinnige Ströme --> Feldlinien ziehen sich und damit die Leiter zusammen.

Und gegensinnige Ströme: Die Feldlinien zwischen den Leitern werden mehr und verdrängen sich gegenseitig --> Die Leiter stoßen sich ab.

FE · Anmeldungsdatum: 27.01.2008 Beiträge: 2

Diese ganzen Regeln mit rechter und linker Hand verwirren mich auch immer...

Ist der Lösungsansatz der, dass man zuerst über die Korkenzieherregel (oder auch Daumenregel genannt?!?) die Richtung des Magnetfeldes bestimmt und anschließend über die 3-Finger-Regel die Richtung der Lorentzkraft bestimmt?

Bsp.: 2 Leiter, nebeneinander aufgehängt.
Im LINKEN Leiter fließen Elektronen nach unten --> Magnetfeld zeigt gegen den Uhrzeigersinn. Im RECHTEN Leiter fließen die Elektronen nach oben, sie werden durch das Magnetfeld des LINKEN Leiters nach rechts abgelenkt (also weg vom 2. Leiter) = Abstoßung.
Der linke Leiter befidet sich im Magnetfeld des rechten Leiters und wird daher nach links abgelenkt.
--> entgegengesetzte Ströme stoßen sich ab

Könnte das die Antwort auf Idunas Frage sein?!?

isi1 · Anmeldungsdatum: 03.09.2006 Beiträge: 2902 Wohnort: München

Sicher wird man auch anders argumentieren können, FE,
nur die Korkenzieherregel gilt nicht für die Elektronen sondern für die technische Stromrichtung.

FE · Anmeldungsdatum: 27.01.2008 Beiträge: 2

Ich dachte immer, die Regeln gelten für beide Hände, nur dass eben der technischen Stromrichtung die rechte, bei der Richtung des Elektronenflusses die linke Hand (bzw. Daumen) benutzt wird, um die Ursache / Richtung anzuzeigen grübelnd

Egal, hauptsache ihr habt verstanden, was ich sagen wollte Prost

Viele Grüße, Fe

Dr.Beer · Anmeldungsdatum: 27.06.2007 Beiträge: 31

des in worte zu fassen is diesmal leichter als es zu zeichnen, ich habs jetzt schon ein paar mal probiert, aber irgendie macht des immer keinen sinn was ich da zu papier bring ...kann da ma jemand nen tipp geben oder ne hübsche zeichnung schicken? wär echt top Rock