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Nachricht |
SaulGoodman
Gast
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 SaulGoodman Verfasst am: 03. Feb 2014 18:34 Titel: Gegenkraft bei Induktion |
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Hallo zusammen,
gegeben sei eine geschlossene Leiterschleife, welche durch ein homogenes B-Feld “gezogen“ wird.
1. Hierbei soll ja eine Kraft entstehen, welche gegen dir Bewegungsrichtung wirkt, warum ist das so?
evtl. Antwort: Dadurch, dass durch den Leiter Strom fließt, entsteht auch ein B-Feld um den Leiter herum, welches entgegensetzt zum B-Feld wirkt, durch das die Schleife gezogen wird!?
2. Wie kann man diese Kraft berechnen?
evtl. Antwort: Keine Ahnung 
Mfg |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 03. Feb 2014 19:59 Titel: |
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| SaulGoodman hat Folgendes geschrieben: | | gegeben sei eine geschlossene Leiterschleife, welche durch ein homogenes B-Feld “gezogen“ wird. |
So wie Du das hier beschreibst, wird weder eine Spannung induziert, noch fließt ein Strom. Wenn kein Strom fließt, kann auch keine Lorentzkraft wirken.
Entscheidend ist, dass die Leiterschleife aus einem Magnetfeld heraus- oder in ein Magnetfeld hineingezogen wird, dass also eine Seite der Leiterschleife sich noch außerhalb des Magnetfeldes befindet.
Nur dann wird eine Spannung induziert, die einen Strom durch die geschlossene Leiterschleife antreibt, auf den dann die Lorentzkraft wirkt. Die ist nach Lenz'scher Regel der Bewegungsrichtung der Leiterschleife entgegengerichtet.
Berechnung:
Dabei ist l die Länge desjenigen Stückes der Leiterschleife, welches die magnetischen Feldlinien senkrecht schneidet.
Nach ohmschem Gesetz ist der Strom durch die Leiterschleife mit dem Widerstand R
Auf den Strom i im Magnetfeld B wirkt die Lorentzkraft
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SaulGoodman
Gast
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| SaulGoodman Verfasst am: 03. Feb 2014 20:21 Titel: |
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| GvC hat Folgendes geschrieben: |
So wie Du das hier beschreibst, wird weder eine Spannung induziert, noch fließt ein Strom. Wenn kein Strom fließt, kann auch keine Lorentzkraft wirken.
Entscheidend ist, dass die Leiterschleife aus einem Magnetfeld heraus- oder in ein Magnetfeld hineingezogen wird, dass also eine Seite der Leiterschleife sich noch außerhalb des Magnetfeldes befindet.
Nur dann wird eine Spannung induziert, die einen Strom durch die geschlossene Leiterschleife antreibt, auf den dann die Lorentzkraft wirkt. |
Das ist klar, sie wird durch das B-Feld gezogen, d. h. sie ist mal teilweise mal komplett im Feld, wenn sie komplett im Feld ist wirkt ja auf beide "Enden" der Leiterschleife eine Lorentzkraft in entgegengesetzte Richtung und somit fließen keine Elektronen.
| GvC hat Folgendes geschrieben: |
Die ist nach Lenz'scher Regel der Bewegungsrichtung der Leiterschleife entgegengerichtet.
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Das heißt die Kraft, welche gegen die Bewegungsrichtung wirkt ist die Lorentzkraft? Das kann doch irgendwie nicht sein, denn die Lorentzkraft wirkt ja auf die einzelnen Elektronen im Leiter und sorgt dafür, dass sich diese in der Schleife bewegen, oder?
| GvC hat Folgendes geschrieben: |
Berechnung:
Dabei ist l die Länge desjenigen Stückes der Leiterschleife, welches die magnetischen Feldlinien senkrecht schneidet.
Nach ohmschem Gesetz ist der Strom durch die Leiterschleife mit dem Widerstand R
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Alles klar, hab ich hier auch so stehen.
| GvC hat Folgendes geschrieben: |
Auf den Strom i im Magnetfeld B wirkt die Lorentzkraft
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Wie vorhin: Ist das nun die Kraft, welche die Elektronen "antreibt"? Normalerweise schon, oder? Oder ist die Kraft, welche die Elektronen antreibt, dieselbe, die gegen die Bewegungsrichtung wirkt?
Außerdem: Wie erklärt sich die Lenzsche Regel? Durch das neu entstehende B-Feld um den Leiter wie im Ausgangsbeitrag erwähnt? |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 04. Feb 2014 02:56 Titel: |
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| SaulGoodman hat Folgendes geschrieben: | | Das heißt die Kraft, welche gegen die Bewegungsrichtung wirkt ist die Lorentzkraft? |
Natürlich.
| SaulGoodman hat Folgendes geschrieben: | Das kann doch irgendwie nicht sein, denn die Lorentzkraft wirkt ja auf die einzelnen Elektronen im Leiter und sorgt dafür, dass sich diese in der Schleife bewegen, oder?
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Und wenn sie sich in der Leiterschleife bewegen, erfahren sie im Magnetfeld eine Kraft senkrecht zu ihrer Bewegungsrichtung. Wieso soll das keine Lorentzkraft sein? Bewegte Ladungsträger erfahren im Magnetfeld eine Kraft. Diese Kraft nennt man Lorentzkraft.
| SaulGoodman hat Folgendes geschrieben: |
GvC hat Folgendes geschrieben:
Auf den Strom i im Magnetfeld B wirkt die Lorentzkraft
Ist das nun die Kraft, welche die Elektronen "antreibt"? |
Nein, das ist die Kraft, die die Bewegung der Leiterschleife zu hemmen sucht
| SaulGoodman hat Folgendes geschrieben: | | Oder ist die Kraft, welche die Elektronen antreibt, dieselbe, die gegen die Bewegungsrichtung wirkt? |
Nein, das ist eine andere. Beide Kräfte stehen senkrecht aufeinander. Die Kraft, die die Ladungsträger antreibt, wirkt senkrecht zur Bewegungsrichtung. Auf die jetzt senkrecht zur Bewegungsrichtung der Leiterschleife sich bewegenden Ladungsträger wirkt eine Kraft die wiederum senkrecht auf der Bewegungsrichtung der fließenden Ladungsträger, also senkrecht zur Stromrichtung wirkt. Wenn Du auf beide Vorgänge, also Bewegung der Ladungsträger mit der Leiterschleife und der senkrecht dazu erfolgenden Bewegung der Ladungsträger durch die Leiterschleife dieselbe Gesetzmäßigkeit anwendest, nämlich
landest Du mit der Richtung der Kraft auf die fließenden Ladungsträger ganz automatisch bei 2*90°=180°, also entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung der Leiterschleife und bestätigst auf diese Weise die Lenz'sche Regel, die ja nicht nur in dem hier vorliegenden Szenario, sondern generell gültig ist. |
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