Quadratischer Leiter in Magnetfeld

Sasqua · Gast

Meine Frage:
Ein Strom I ?ießt durch eine quadratische Leiterschleife der Masse m. Eine Seite a der Leiterschleife sei horizontal ?xiert, so dass die Leiterschleife um diese Achse rotieren kann. Nun werde ein homogenes, vertikales Magnetfeld ~ B angelegt. Bestimmen Sie die Kräfte, die auf die Leiterschleife wirken. Wo be?nden sich Gleichgewichtspositionen.

Meine Ideen:
Offensichtlich wirkt auf die Leiterschleife die Lorentzkraft. Ich bin mir aber etwas unsicher wie sie wirkt und wo es Gleichgewichtspositionen gib. Danke im vorraus fürs helfen.

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 5870

Naja, der Leiter hat zumindest auch noch eine Masse, also wird auch noch die Gewichtskraft auf ihn wirken. Zur Richtung der Lorentzkraft: diese ergibt sich aus dem Vektorprodukt aus dem Strom I (bzw. Stromdichtevektor) und B. Die Lorentzkraft steht also senkrecht zum Leiter gegenüber der Achse und senkrecht zum Magnetfeld. Die Kräfte auf die beiden angrenzenden Seiten heben sich auf.

Für die Gleichgewichtsposition am besten die Drehmomente betrachten, die bezogen auf die Achse (festgehaltene Leiterseite) wirken. In der Gleichgewichtslage müssen sich die durch die Gewichtskraft und durch die Lorentzkraft verursachten Drehmomente aufheben.

Sasqua · Gast

Also wirkt die Lorentzkraft nur auf der gegenüberliegenden Seite zur Rotationsachse?

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 5870