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Lorentzkraft durch das Magnetfeld der Erde
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physikgrundkurs



Anmeldungsdatum: 01.10.2008
Beiträge: 124

Beitrag physikgrundkurs Verfasst am: 05. Dez 2008 16:52    Titel: Lorentzkraft durch das Magnetfeld der Erde Antworten mit Zitat

"Die Flussdichte des Magnetfeldes der Erde beträgt etwa .
In Deutschland sind die Feldlinien im Mittel um gegen die Horizontale geneigt.

Bestimmen Sie den Betrag und Richtung der Lorentzkraft auf eine Ost-West-Richtung verlaufende lange Leitung, wenn in ihr ein Gleichstrom von besteht!"

siehe auch: http://www.physikerboard.de/topic,394,-magnetische-felder-aufgaben.html...allerdings ohne einen Ansatz oder Lösungsvorschlag.

Mein Ansatz:
geg.:






ges:
1.)F(l)
2.)deren Richtung


Soweit schon einmal richtig?

So, jetzt ist

also

Mir fehlt also noch N (Anzahl der Elektronen) und v (Geschwindigkeit);
wobei e ja als Konstante gegeben ist.

Wie komme ich nun auf die beiden Größen?

Nun zur Richtung:

Also meine Überlegung ist wie folgt:

Es gibt ja eigentlich nur die Möglichkeit, dass die Lorentzkraft zur Erde oder "Richtung Himmel" vom Leiter aus gesehen geht?

Warum? Kann man sich dies vlt. i-wie mit der Drei-Finger-Regel erklären?

Wenn ja, dann müßte man aber ja die Richtung des Stromes kennen, also nein genauer gesagt nicht der technischen Stromrichtung, sondern die Bewegungsrichtung der Elektronen.

Aber wie soll ich raus bekommen, in welche Richtung die Kraft dann wirkt?

Ich weiß noch, dass der magnet. Nordpol der Erde am Südpol und der magnet. Südpol am Nordpol ist, inwieweit hilft mir dies?

Dank im Voraus, ich bin auf eure Antworten gespannt!
physikgrundkurs



Anmeldungsdatum: 01.10.2008
Beiträge: 124

Beitrag physikgrundkurs Verfasst am: 05. Dez 2008 18:27    Titel: Antworten mit Zitat

zu 1.)

Hilft vlt. auch dies?



Das wäre ja zumindest die Geschwindigkeit der Elektronen...aber woher soll man dann U nehmen? Vielleicht ist da i-ein Zusammenhang mit l und I?

zu 2.) also zur Richtung ist mir nichts mehr neues eingefallen
physikgrundkurs



Anmeldungsdatum: 01.10.2008
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Beitrag physikgrundkurs Verfasst am: 06. Dez 2008 18:46    Titel: Antworten mit Zitat

Anmerkung:

Hmh, also ich bin mir bei meinem 2.ten Posting gerade gar nicht mehr so sicher, ob die Formel wirklich hilfreich ist. Sonst bleibt mein Ansatz so.

Bei 2.) bleibt es wie gesagt beim ersten Ansatz
Gargy



Anmeldungsdatum: 24.11.2006
Beiträge: 1046

Beitrag Gargy Verfasst am: 06. Dez 2008 19:28    Titel: Antworten mit Zitat



Aber bist du sicher, dass die "Lorentzkraft" gesucht ist? Die Lorentzkraft ist doch die Kraft auf einen bewegten Ladungsträger im Magnetfeld. Die Aufgabe sagt zwar Lorentzkraft, meint aber die Kraft auf den stromdurchflossenen Leiter, oder nicht?

Kennst du noch eine andere Formel, die dich weiterbringen könnte und die Größen , und enthält?

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Ich habe ins Blaue geschossen und ins Schwarze getroffen - Friedrich Dürrenmatt
physikgrundkurs



Anmeldungsdatum: 01.10.2008
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Beitrag physikgrundkurs Verfasst am: 06. Dez 2008 20:13    Titel: Antworten mit Zitat

Ja, es ist die Lorentzkraft, dies hat zumindest unser Lehrer gesagt und wird auch in dem Buch gesagt, aus welchem ich die Aufgabe habe....

Bisher habe ich auch nicht an der Lorentkraft gezweifelt, weil ja beide Sachverhalte vorliegen:

1. Magnetfeld der Erde
2. Strom in der von ost nach west verlaufenden Leitung....und Strom sind ja nun einmal bewegte Elektronen

Ja, ich kenne auch noch einen anderen Zusammenhang, mit B= F/(i*s) aber tut nichts zur Sache, es geht wirklich nur um die Richtung und den Betrag der Lorentzkraft!
wishmoep



Anmeldungsdatum: 07.09.2008
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Beitrag wishmoep Verfasst am: 06. Dez 2008 20:22    Titel: Antworten mit Zitat

Ich verstehe Gargys Einwand.
Die Lorentzkraft beschreibt die Kraft auf einen Ladungsträger.
Da wir aber in der 100m langen Leitung überall Ladung haben, und die Kraft auf der gesamten Länge angreift...
Zumal du ja keine Fläche o.ä. gegeben hast, mit der du die Anzahl der Elektronen pro Volumeneinheit beschreiben könntest.
physikgrundkurs



Anmeldungsdatum: 01.10.2008
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Beitrag physikgrundkurs Verfasst am: 06. Dez 2008 21:12    Titel: Antworten mit Zitat

Okay, ich antworte dann mit einer Kopie der Aufgabe im Anhang

Quelle:

Impulse Physik 2
Verlag: Klett


Naja, also ich wüßte auch sonst nicht, wie man die Aufgabe lösen sollte, denn schließlich klingt dies mit denn 67 Grad so verlockend für den Sinus in der Formel für die Lorentzkraft.

Könnte man den Betrag und die Richtung auch ohne diese Formel berechnen? Ich kenne da nur noch die Formel mit B=.... (siehe letztes Posting)...


Und dann noch was:

Unser Lehrer hat uns so in die Aufgabe eingeführt, indem er uns daruf aufmerksam machte, dass sich der Draht einer Glühlampe immer ein wenig "neigt" und zwar auf Grund des Magnetfeldes der Erde, welches dann ja auf die Elektronen im Draht wirken würde und dann auch den Deaht verschieben würde....so ähnlich soll das mit der Leitung auch passieren...
Vielleicht ist dies ja noch nützlich....



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S. 100 Nr.3 aus "Impulse Physik 2"

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schnudl
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Beitrag schnudl Verfasst am: 06. Dez 2008 22:43    Titel: Antworten mit Zitat

Kennst du eine Formel für die Kraftwirkung auf ein stromdurchflossenes Leiterstück der Länge l statt auf eine Ladung?

also mit: F, B, I, l

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Wer von der Quantentheorie nicht schockiert ist, hat sie nicht verstanden.
Niels Bohr
physikgrundkurs



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Beitrag physikgrundkurs Verfasst am: 07. Dez 2008 10:04    Titel: Antworten mit Zitat

Ja, wie gesagt:


B= F/(I*l) die kenne ich, aber was hat die mit der Lorentzkraft zu tun?

B habe ich ...
I habe ich ...
l habe ich ...

...gegeben

Aber ich suche ja nicht die F, sonern F(l), also die Lorentzkraft mit Sinus 67 Grad

Und außerdem wüßte ich nicht, wie ich dann neben dem Betrag noch die Richtung, also wohin sich der Leiter "bewegt", aus dieser Formel ergeben sollte...mein Ansatz war ja vlt. Die Drei-Finger-Regel...aber nur spekulativ....
Gargy



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Beitrag Gargy Verfasst am: 07. Dez 2008 11:31    Titel: Antworten mit Zitat

In deiner Formel steckt auch der Sinus.



gilt nur wenn B senkrecht auf I steht (dann ist nämlich sin 90° = 1). Ist das nicht so, musst du den Sinus noch einfügen. Das kommt aus dem Kreuzprodukt, welches man erhält, wenn man die Formel herleitet, aber ich vermutet mal, das würde jetzt zu weit gehen.

Korrekt müsste es lauten



Diese Formel ist als Summe der einzelnen Lorentzkräfte auf die bewegten Ladungsträger in deinem Kabel anzusehen. Und genau das ist gesucht.

edit: Als kleine Ergänzung mal kurz ein paar Überlegungen dazu...









Also das Integral über die gesamte Länge des Kabels. Ergibt



Jetzt musst du nur noch den Sinus berücksichtigen.

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Zuletzt bearbeitet von Gargy am 07. Dez 2008 11:50, insgesamt einmal bearbeitet
Gargy



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Beitrag Gargy Verfasst am: 07. Dez 2008 11:48    Titel: Antworten mit Zitat

Das hier versteh ich nicht. Der Draht neigt sich und daran ist das Magnetfeld Schuld? grübelnd

physikgrundkurs hat Folgendes geschrieben:
Unser Lehrer hat uns so in die Aufgabe eingeführt, indem er uns daruf aufmerksam machte, dass sich der Draht einer Glühlampe immer ein wenig "neigt" und zwar auf Grund des Magnetfeldes der Erde, welches dann ja auf die Elektronen im Draht wirken würde und dann auch den Deaht verschieben würde....so ähnlich soll das mit der Leitung auch passieren...


physikgrundkurs hat Folgendes geschrieben:
Die Drei-Finger-Regel...aber nur spekulativ....


Ja, das ist ein guter Ansatz. Mach dir eine Skizze dazu und versuch es dann. Aber erstmal Formel oben benutzen Augenzwinkern

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physikgrundkurs



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Beitrag physikgrundkurs Verfasst am: 08. Dez 2008 19:02    Titel: Lösungsansatz Antworten mit Zitat

Gargy hat Folgendes geschrieben:
In deiner Formel steckt auch der Sinus.



gilt nur wenn B senkrecht auf I steht (dann ist nämlich sin 90° = 1). Ist das nicht so, musst du den Sinus noch einfügen. Das kommt aus dem Kreuzprodukt, welches man erhält, wenn man die Formel herleitet, aber ich vermutet mal, das würde jetzt zu weit gehen.

Korrekt müsste es lauten:



Diese Formel ist als Summe der einzelnen Lorentzkräfte auf die bewegten Ladungsträger in deinem Kabel anzusehen. Und genau das ist gesucht.

edit: Als kleine Ergänzung mal kurz ein paar Überlegungen dazu...









Also das Integral über die gesamte Länge des Kabels. Ergibt



Jetzt musst du nur noch den Sinus berücksichtigen.




Okay, ich setze mal ein:





PS: Da ich im Grundkurs bin, brauche ich keine Einheitenrechnung durchführen; mein Lehrer verlangt dies nicht.

1. Ist dies überhaupt der richtige Sinuswert, oder muss ich noch etwas beachten bzgl. der Sachaufgabe (z.b. 180-67=...), denn es kommt ja hier eine sehr kleine Zahl raus, die zudem auch noch negativ ist, stimmt die so?

2.

Zitat:
Also das Integral über die gesamte Länge des Kabels. Ergibt




Also, den vorherigen Rechnungen konnte ich folgen, nur was hat es mit dem Integral zu tun? Du hast doch nur s gegen l ausgetauscht.

3.

Ost- West-Richtung verlaufende Leitung, also nehme ich mal an, der Strom auch so fließen wird.

So also Drei-Finger-Regel...(linke Hand)

1. Daumen ist Elektronenrichtung; Im Modell sag ich einfach mal von rechts nach links

2. Zeigefinger ist Richtung des Magnetfeldes:

Die Feldlinien gehen vom magnet. Nordpol zum magnt. Südpol; also hier als Modell betrachtet von süd (unten) nach nord (oben)

3. Richtung der Kraft am Mittelfinger:

Also muss der Mittelfinger "nach oben" zeigen....

Meine Finger sind dann so aus: (linke Hand)
1. Daumen zeigt nach links
2. Zeigefinger geradeaus
3. Mittelfinger nach oben

Das ist natürlich alles nur relativ; ich hoffe ihr könnt das nachvollziehen.

Dies heißt dann für uns, dass die Richtung der Lorentzkraft von der Erdoberfläche wegzeigt, also gen Himmel geht

Stimmt dies?


Also Zusammenfasung:

1.

2.Kraft wirkt Richtung Himmel


Dies ist mir so eigentlich das Wichtigste; etwas was mich nur nebenbei interessiert; aslo ist nicht so unbedingt wichtig Augenzwinkern
Ich frage mich jetzt, ob diese Kraft dann auch gegen die Schwerkraft wirkt? Also gegen g=9,81 (sry Einheit abhanden gekommen), oder bringe ich da etwas durcheinander?
Gargy



Anmeldungsdatum: 24.11.2006
Beiträge: 1046

Beitrag Gargy Verfasst am: 08. Dez 2008 19:20    Titel: Antworten mit Zitat

Zu 1.)
Wenn du sicher gehen möchtest, ob dein Winkel tatsächlich 67° sind, dann überleg doch einfach kurz, mal dir zB ein Bild.

Die Leitung verläuft doch parallel zum Boden (wenn wir mal außen vor lassen, dass sie sich aufgrund ihres Gewichts durchbiegt). Und du weißt, das der Winkel zur Horizontalen 67° sind. Wie groß ist also dein Winkel zur Leitung?

So, und der Wert ist dir zu klein? Warum? Welche Größenordnung erwartest du?

zu 2.)
Schau mal:







Einverstanden? Ich habe nur die Integration ausgeführt, denn dF ist ja nur die Ableitung bzw. ein ganz, ganz kleine Kraft, die auch nur für ein ganz, ganz kleines Stück vom Leiter gilt. Um die Gesamtkraft zu bekommen, muss man einmal integrieren. Wenn dich das verwirrt, dann bleib einfach dabei, dass du es bis zur Zeile vorher verstanden hast. Das ist ja eigentlich auch schon alles.

zu 3.)
Ja, ich denke, das hast du dir richtig überlegt.

Wenn die Kraft auf den Leiter nun entgegen der Gewichtskraft wirkt, macht das dann das Minuszeichen plausibler?

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physikgrundkurs



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Beitrag physikgrundkurs Verfasst am: 08. Dez 2008 19:27    Titel: Antworten mit Zitat

Danke, ich schaue es mir nachher noch einmal an, bin jetzt kurz unterwegs, falls du denkst, ich würde nicht mehr antworten....
physikgrundkurs



Anmeldungsdatum: 01.10.2008
Beiträge: 124

Beitrag physikgrundkurs Verfasst am: 08. Dez 2008 22:28    Titel: Antworten mit Zitat

zu 1.)

Okay, ich habe es mir noch einmal aufgemalt und ja ich bleibe dann doch bei meinen 67 Grad, dies ist mir im Nachhinein auch als logisch erschiene, ähnlich wie mit den Längenkreisen der Erde; also ich bleibe bei den 67 Grad.

Ja und der Wert schien mir so klein, weil er negativ ist; aber in der Aufgabe stand ja auch etwas vom Betrag der Kraft; das war bestimmt schon eine Anspielung darauf, dass etwas negatives rauskommen könnte...

zu 2.)
Zitat:
Wenn dich das verwirrt, dann bleib einfach dabei, dass du es bis zur Zeile vorher verstanden hast. Das ist ja eigentlich auch schon alles.


Ja, ich belasse es dann dabei, zumal wir Integralrechnung noch nicht im Unterricht durchgenommen haben; dies ist halt das Problem mit dem Mathe und Physikunterricht; meist braucht man für Physik schon weitere Formeln, die man im Matheunterricht erst viel später lernt.

zu 3.)

Ja stimmt das wäre eigentlich eine Überlegung wert, schließlich zeigt die Lorentzkraft ja in die entgegengesetzte Richtung zu der Schwerkraft; ich kenne dies aus der Mechanik, dass man die eine entgegengerichtete Kraft einfach mit anderem Vorzeichen versieht (vereinbahrungsgemäß)


Fazit:

Ich hoffe, dass ich die Aufgabe sodann, nach diesem Posting und Antwort, gelöst habe jetzt gelöst habe.

Danke noch mal!
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
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Beitrag dermarkus Verfasst am: 09. Dez 2008 00:37    Titel: Antworten mit Zitat

Anmerkung: Das mit dem Winkel und mit den Richtungen stimmt noch nicht.

Zeichne dir unbedingt mal eine Skizze, die zeigt, in welche Richtung der Draht verläuft, in welche Richtung das Magnetfeld zeigt und in welche Richtung die Kraft auf den stromdurchflossenen Draht zeigt, wenn du auch noch die Stromrichtung in den Draht einzeichnest. Und zeige diese Skizze am besten mal hier.

Wie groß ist der Winkel zwischen Draht und Magnetfeldlinien?

Wie groß ist also der Betrag der Kraft?

Und wie ist die Richtung der Kraft auf den stromdurchflossenen Draht?
physikgrundkurs



Anmeldungsdatum: 01.10.2008
Beiträge: 124

Beitrag physikgrundkurs Verfasst am: 09. Dez 2008 09:37    Titel: Antworten mit Zitat

Okay, also ich hoffe, dass ich meine Skizze heute abend nochmal posten kann; jetzt ist es leider schlecht (unser Computerraum in der Schule hat leider keinen Scanner).

Also es heißt ja, dass die Feldlinien um 67 Grad gegen die Horizontale gerichtet ist.

Ich nehme aber doch jetzt auch an, dass die Leitung am Erdboden zu den Fledlinien horizontal ist. Also müßten es doch auch 67 Grad als Winkel sein.


Okay, da könnte ja wirklich noch ein Denkfehler irgendwo sein; aber mit der Richtung bin ich mir eigentlich schon relativ sicher, denn ich habe ja alles aufgeführt mit der linken Hand, was ist denn daran falsch?

Feldlinien von süd nach nord...also bei mir von unten nach oben....siehe vorletztes Posting.

Danke!
Gargy



Anmeldungsdatum: 24.11.2006
Beiträge: 1046

Beitrag Gargy Verfasst am: 09. Dez 2008 09:47    Titel: Antworten mit Zitat

dermarkus hat Folgendes geschrieben:
Wie groß ist der Winkel zwischen Draht und Magnetfeldlinien?

Mir fällt auch nicht auf, was daran falsch ist grübelnd


Allerdings...
dermarkus hat Folgendes geschrieben:
Und wie ist die Richtung der Kraft auf den stromdurchflossenen Draht?

haben wir hierbei wohl die Stromrichtung falsch definiert (obwohl ichs ein bisschen unklar formuliert finde in der Aufgabenstellung).

_________________
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physikgrundkurs



Anmeldungsdatum: 01.10.2008
Beiträge: 124

Beitrag physikgrundkurs Verfasst am: 09. Dez 2008 11:28    Titel: Antworten mit Zitat

Gargy hat Folgendes geschrieben:
dermarkus hat Folgendes geschrieben:
Wie groß ist der Winkel zwischen Draht und Magnetfeldlinien?

Mir fällt auch nicht auf, was daran falsch ist grübelnd

Allerdings...
dermarkus hat Folgendes geschrieben:
Und wie ist die Richtung der Kraft auf den stromdurchflossenen Draht?

haben wir hierbei wohl die Stromrichtung falsch definiert (obwohl ichs ein bisschen unklar formuliert finde in der Aufgabenstellung).



Okay, dann bin ich zumindest schon einmal nicht alleine; Augenzwinkern

Ehm, ja das ist mit der Stromrichtung immer so ein Problem...

es gibt ja die Finger-Regel der linken und rechten Hand:

Ich habe die linke Handregel, welche für die Bewegungsrichtung der Elektronen gilt

ABER!!!

Es könnte ja sein, dass es sich hier um die technische Stromstärke handelt und da sagt wikipedia:



Zitat:
In Physik und Technik versteht man unter der Richtung des elektrischen Stroms (kurz: Stromrichtung) die Richtung der Bewegung (gedachter) positiver Ladungsträger. Außerhalb von Spannungsquellen fließt der Strom also vom Plus- zum Minuspol, innerhalb folgerichtig vom Minus- zum Pluspol. Dies gilt unabhängig von der Art der Ladungsträger als logische Konsequenz aus der Kontinuitätsgleichung.



Also müßte ich ja die rechte Hand nehmen und DANN

hätte ja dermarkus recht, dass die Richtung falsch wäre, denn dann würde die Kraft ja Richtung Erdboden zeigen...

tja, das könnte sein, ich weiß es aber nicht!


Ja, aber mit dem Winkel komme ich auf keinen grünen Zweig, mir fällt da keine andere Möglichkeit ein.

Vielleicht 180-67=113; frag mich nicht warum, nur ein Versuch, weil dermarkus ja sagt, dass das Ergebnis auch falsch sei...


Nochmal schnelle eine einfache Zeichnung im Anhang;

Vielleicht kann mich ja jemand aufklären Augenzwinkern

Danke schonmal an gargy und dermarkus



Dok1.doc
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schnelle und kurze Zeichnung

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dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
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Beitrag dermarkus Verfasst am: 09. Dez 2008 12:44    Titel: Antworten mit Zitat

physikgrundkurs hat Folgendes geschrieben:

Also es heißt ja, dass die Feldlinien um 67 Grad gegen die Horizontale gerichtet ist.

Feldlinien von süd nach nord

Ich bin einverstanden, dass die magnetischen Feldlinien von Süd nach Nord laufen und dabei einen Winkel von 67° zur Horizontalen haben.

Aber welche Richtung hat laut Aufgabenstellen der stromdurchflossene Draht?

Zitat:

Ich nehme aber doch jetzt auch an, dass die Leitung am Erdboden zu den Fledlinien horizontal ist.

Passt diese Annahme zum Text der Aufgabenstellung

physikgrundkurs hat Folgendes geschrieben:
"Die Flussdichte des Magnetfeldes der Erde beträgt etwa .
In Deutschland sind die Feldlinien im Mittel um gegen die Horizontale geneigt.

Bestimmen Sie den Betrag und Richtung der Lorentzkraft auf eine Ost-West-Richtung verlaufende lange Leitung, wenn in ihr ein Gleichstrom von besteht!"


?
physikgrundkurs



Anmeldungsdatum: 01.10.2008
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Beitrag physikgrundkurs Verfasst am: 09. Dez 2008 13:23    Titel: Antworten mit Zitat

Hmh, bin auch ratlos....
physikgrundkurs



Anmeldungsdatum: 01.10.2008
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Beitrag physikgrundkurs Verfasst am: 09. Dez 2008 13:47    Titel: Antworten mit Zitat

Okay, ich habe gerade einen heißen Tipp bekommen, es wurde mir empfolen nicht nur den Sinus, sondern auch den Cosinuns beachten muss....

Der Cosnius soll auch 67 Grad sein....nein, das kann doch nicht stimmen, oder?


Zitat:

Ich bin einverstanden, dass die magnetischen Feldlinien von Süd nach Nord laufen und dabei einen Winkel von 67° zur Horizontalen haben.

Aber welche Richtung hat laut Aufgabenstellen der stromdurchflossene Draht?


Ja, das ist von Ost nach West, als (so hat uns unser Lehrer gesagt und dies habe ich ja schonmal geschrieben) geht der Strom auch in diese Richtung; habe ich ja eigentlich alles schön anschaulich versucht mit der Fingerregel der rechten Hand zu zeigen...




Vielleicht hat ja jemand noch einen neuen Einfall.

Danke!

Zitat:
?


Kann ich nur unterstreichen...
Gargy



Anmeldungsdatum: 24.11.2006
Beiträge: 1046

Beitrag Gargy Verfasst am: 09. Dez 2008 13:51    Titel: Antworten mit Zitat

Aber... ist das nicht egal?


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dermarkus
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Beitrag dermarkus Verfasst am: 09. Dez 2008 14:25    Titel: Antworten mit Zitat

Mit Gargys Skizze bin ich einverstanden.

Preisfrage: Wie groß ist in dieser Skizze der Winkel, den die Magnetfeldlinien und der stromdurchflossene Draht zueinander bilden?
Gargy



Anmeldungsdatum: 24.11.2006
Beiträge: 1046

Beitrag Gargy Verfasst am: 09. Dez 2008 15:13    Titel: Antworten mit Zitat

Hammer Oh man, alles klar. Wie blind kann man denn sein?!

@physikgrundkurs: Hast du es auch?

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physikgrundkurs



Anmeldungsdatum: 01.10.2008
Beiträge: 124

Beitrag physikgrundkurs Verfasst am: 09. Dez 2008 16:49    Titel: Antworten mit Zitat

Ja, ich glaube ich habe es jetzt auch eingesehen;

also dann müßte man ja einen Winkel von 90-67= 23 Grad haben

Also








Zitat:
Kraft ja Richtung Erdboden zeigen


Aber dabei bleibt es, oder?
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 09. Dez 2008 17:01    Titel: Antworten mit Zitat

Hm, dann brauchst du offenbar schwerere Geschütze als nur eine Skizze, um dir das vorzustellen.

Tipp: Bastle dir unbedingt mal ein Modell von der ganzen Sache. Zum Beispiel mit Schnüren und Bauklötzchen. So dass eine Schnur in die Richtung der Magnetfeldlinien zeigt, und eine andere Schnur in Richtung des Drahtes verläuft.

Und dann überlege dir damit noch mal neu die Antwort auf die Frage: Welchen Winkel bilden die Feldlinien und der Draht zueinander?
physikgrundkurs



Anmeldungsdatum: 01.10.2008
Beiträge: 124

Beitrag physikgrundkurs Verfasst am: 09. Dez 2008 17:17    Titel: Antworten mit Zitat

Hmh, also der schwarze Punkt war doch die Leitung, dann habe ich

ja nur die Möglichkeit

a.) der Winkel ist 23 Grad groß

b.) der Winkel ist 76 Grad groß

...alles falsch, ich habe im Modell, das ich mir mit Stiften gemacht habe jetzt folgendes erkannt.

Mein Winkel ist jetzt 180 Grad - 67 Grad= 113 Grad groß...

Auf gargys Skizze ist daies also der Rest "oberhalb" der Horizontale ohne die 67 Grad...
Gargy



Anmeldungsdatum: 24.11.2006
Beiträge: 1046

Beitrag Gargy Verfasst am: 09. Dez 2008 18:46    Titel: Antworten mit Zitat

Bleistifte sind gut!

Nimm dir mal zwei. Einen nimmst du als Kabel und den hälst du so, wie in der Skizze - am besten so, dass er mit der Spitze auf dich zeigt. Den zweiten hälst du jetzt an die Seite, so wie die Magnetfeldlinie das sein soll.

Ok?

Und jetzt drehst du alles nach rechts - die Spitze zeigt nicht mehr auf dich, sondern nach rechts.

Und jetzt musst du gucken, wie der groß der Winkel zwischen den beiden Bleistiften ist. Was fällt dir auf?

Also jetzt nur von vorn drauf schaun. Du kannst den Bleistift, der deine Magnetfeldlinie darstellt auch mal oben drauf setzen oder unten drunter - der Winkel zwischen beiden ändert sich nicht - weil er nämlich wie groß ist?

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Anmeldungsdatum: 01.10.2008
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Beitrag physikgrundkurs Verfasst am: 09. Dez 2008 19:36    Titel: Antworten mit Zitat

Sind das etwa 90 Grad?

Alsoi-wie komm ich gerade auf die Idee, denn der Winkel, wenn ich alles nach rechts gedreht habe, ist dann 90 Grad zwischen Feldlinie und Leiter...aber nein, das kann ja eigentlich nicht sein...
physikgrundkurs



Anmeldungsdatum: 01.10.2008
Beiträge: 124

Beitrag physikgrundkurs Verfasst am: 09. Dez 2008 19:40    Titel: Antworten mit Zitat

Dann waren doch die 67 Grad für die Lösung der Aufgabe eigentlich egal; also könnte sie auch jeden x-beliebigen Wert annehmen...Richtung der Kraft bleibt aber?
Gargy



Anmeldungsdatum: 24.11.2006
Beiträge: 1046

Beitrag Gargy Verfasst am: 09. Dez 2008 19:58    Titel: Antworten mit Zitat

physikgrundkurs hat Folgendes geschrieben:
Sind das etwa 90 Grad?

Alsoi-wie komm ich gerade auf die Idee, denn der Winkel, wenn ich alles nach rechts gedreht habe, ist dann 90 Grad zwischen Feldlinie und Leiter...


Prost

So betrachtet sind die 67° tatsächlich unwichtig. Frage ist nur, ob dein Lehrer da auch dran gedacht hat. Wenn nicht, kannst du ihn jetzt verbessern Big Laugh

Aber wie groß ist die Kraft denn jetzt eigentlich?

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Beitrag physikgrundkurs Verfasst am: 09. Dez 2008 20:03    Titel: Antworten mit Zitat

Ich komme jetzt auf 0,5 N

Mit Richtung der Kraft zum Erdboden...
Gargy



Anmeldungsdatum: 24.11.2006
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Beitrag Gargy Verfasst am: 09. Dez 2008 20:07    Titel: Antworten mit Zitat

Jup, jetzt müsste es dann auch richtig sein.

Ich vermute, dass meinte auch dein Lehrer mit "durchbiegen" an der Glühlampe. Bleibt halt nur zu fragen, ob man das an der Glühlampe tatsächlich beobachten kann...

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Beitrag physikgrundkurs Verfasst am: 09. Dez 2008 20:22    Titel: Antworten mit Zitat

Ja, das ist wahrscheinlich auch so gering, dass man es nicht sehen wird;

Aber vielen vielen vielen Dank für deine Hilfe (natürlich auch an dermarkus!!!)


Also das mich die 67 Grad so verwirren konnten, ist ja wirklich ein Armutszeugnis;

Aber, ich habe hier noch einmal eine Abbildung, wieder aus dem gleichen Buch, in welchem meine Mißverständnise anfingen, denn da ist iregndwas mit Winkeländerung dargestellt und ich sah mich jetzt im Zwang auch i-wie an den Winkel zu drehen Hammer Hammer

Aber jetzt habe ich ja mit 0,5 N sogar einen glatten Wert und bin voll und ganz zufrieden; naja eigentlich ist es ja mehr euer Verdienst!!



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Gargy



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Beitrag Gargy Verfasst am: 09. Dez 2008 20:35    Titel: Antworten mit Zitat

Quatsch! Unser Verdienst... von wegen. Du bist doch von allein drauf gekommen. Manchmal braucht man nur mal ein großes Schild, auf dem steht "DA LANG".
Hast ja gesehen, mir ist das mit den verschiedenen Himmelsrichtungen auch nicht aufgefallen...

Na dann, Tanzen

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Ich habe ins Blaue geschossen und ins Schwarze getroffen - Friedrich Dürrenmatt
physikgrundkurs



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Beitrag physikgrundkurs Verfasst am: 09. Dez 2008 21:23    Titel: Antworten mit Zitat

Trotzdem wäre ich ohne eure Hilfe nie zu diesem Ergebnis gekommen.

Also, die nächste Frage kommt bestimmt!


Zusammenfassung für alle Interessierten:

1. F= 0,5 N
2. Richtung der Kraft geht in Richtung Erdoberfläche; siehe Rechte-Finger-Regel

Bis dahin Prost
dermarkus
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Beitrag dermarkus Verfasst am: 09. Dez 2008 22:57    Titel: Antworten mit Zitat

physikgrundkurs hat Folgendes geschrieben:

1. F= 0,5 N
2. Richtung der Kraft geht in Richtung Erdoberfläche; siehe Rechte-Finger-Regel


Damit, dass der Winkel zwischen Magnetfeldlinien und Draht 90° ist, bin ich einverstanden. Auch mit dem Betrag der Lorentzkraft, den du damit herausbekommst.

Aber damit, dass diese Lorentzkraft senkrecht nach unten zum Boden zeigen soll, bin ich nicht einverstanden.

Magst du mal ganz genau sagen, wie du dir mit der Dreifingerregel für die Lorentzkraft deren Richtung überlegst?

* In welche Richtung zeigt dein Daumen der rechten Hand, der in Stromrichtung zeigt? (Welche Richtung hast du für den Strom angenommen, von Ost nach West oder von West nach Ost?)

* In welche Richtung zeigt dein Zeigefinger, der in Richtung der Magnetfeldlinien zeigt?

* Und in welche Richtung zeigt folglich dein Mittelfinger, der senkrecht zum Daumen und senkrecht zum Zeigefinger zeigt und die Richtung der Lorentzkraft angibt?
physikgrundkurs



Anmeldungsdatum: 01.10.2008
Beiträge: 124

Beitrag physikgrundkurs Verfasst am: 10. Dez 2008 07:58    Titel: Antworten mit Zitat

Okay, also (rechte Hand)

1. Daumen, wegen ost nach west nach LINKS
2. Zeigefinger (Fledlinie) von mir weg (zeigt auf jemanden, der mir gegenüber stehen würde)
3. Mittelfinger zeigt folglich nach unten


Oder muss ich die Hand i-wie kippen und die 67 Grad berücksichtigen? Aber wie macht man das? Heute um 11:40 hab ich Physikunterricht, ich schau nochmal in meinen Schulpausen rein...
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 10. Dez 2008 10:52    Titel: Antworten mit Zitat

physikgrundkurs hat Folgendes geschrieben:
Okay, also (rechte Hand)

1. Daumen, wegen ost nach west nach LINKS

Einverstanden smile Die Richtung von Ost nach West ist aber nur dann von Dir aus gesehen links, wenn du dich vorher so hinstellst, dass du nach Norden schaust.

Zitat:

2. Zeigefinger (Fledlinie) von mir weg (zeigt auf jemanden, der mir gegenüber stehen würde)

Nicht einverstanden, denn:

Zitat:

Oder muss ich die Hand i-wie kippen und die 67 Grad berücksichtigen?


Zitat:

Aber wie macht man das?

Einfach mit dem Zeigefinger wirklich in die gekippte Richtung zeigen, in die die Magnetfeldlinien auch zeigen.

In welche Richtung zeigen die Magnetfeldlinien, wenn sie wie angegeben einen Winkel von 67° zur Horizontalen bilden? Wo ist der magnetische Nordpol der Erde, und wo ist der magnetische Südpol der Erde, und wie verlaufen die Feldlinien dazwischen, die an dir vorbeikommen?
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