Leiter auf stromdurchflossenen Schienen

winkk · Anmeldungsdatum: 14.05.2021 Beiträge: 19

Meine Frage:
Hey, ich habe folgende Aufgabe:

In der Abbildung ist ein Aufbau gezeigt, bei dem ein Metallrundstab der Masse m
auf einem Paar horizontaler leitfähiger Schienen, die voneinander den Abstand l haben, liegt. Die Schienen sind mit einem Netzgerät verbunden, das einen konstanten
Strom I abgibt. Der Aufbau wird von einem Magnetfeld durchdrungen, wie in der
Abbildung gezeigt.
i) Zeigen Sie, dass die Geschwindigkeit des Stabes durch v = (B*I*l/m)*t gegeben ist, wenn man von Reibung absieht und der Stab zum Zeitpunkt t = 0 s startet.
ii) In welcher Richtung wird sich der Stab bewegen, wenn das Magnetfeld in die
Papierebene hinein gerichtet ist?
iii) Wie stark muss das Magnetfeld (genauer: die magnetische Flussdichte, also B (Vektor B)) in Tesla) mindestens sein, damit der Stab in Bewegung versetzt wird, wenn Reibung berücksichtigt wird und der Haftreibungskoeffizient µH ist?

Meine Ideen:
Ich habe im Kommentar meine Lösungen / Ansätze als PDF hochgeladen.

Ich habe hier vor allem bei Teil iii) super unsicher und bin mir fast sicher, dass mein Ansatz dort falsch ist. Würde mich über eine Korrektur / Hinweise freuen.

Zwei Beiträge zusammengefasst. Steffen

Rolf2 · Anmeldungsdatum: 19.01.2021 Beiträge: 22

Hi,

die Rechte-Hand-Regel bezieht sich auf die Richtung des Stromes I, nicht auf die Bewegungsrichtung der Elektronen.

lg
Rolf

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 5862

Aus meiner Sicht ist alles völlig richtig.

ML · Anmeldungsdatum: 17.04.2013 Beiträge: 3396

Hallo,

aus meiner Sicht sieht das gut aus. Der Stab muss sich aber nach rechts bewegen:

Daumen der rechten Hand: Stromflussrichtung (von oben nach unten)
Zeigefinger der rechten Hand: B-Richtung (in die Bildschirmebene hinein)
Mittelfinger der rechten Hand: Kraftrichtung (nach rechts)

Viele Grüße
Michael

winkk · Anmeldungsdatum: 14.05.2021 Beiträge: 19

Vielen Dank fürs Feedback!

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 5862

Sorry ja, der Stab bewegt sich nach rechts. Der eingezeichnete Pfeil für die Stromrichtung verleitete mich zur Meinung, der Strom fliesse auf der Abbildung im Metallstab nach oben statt nach unten.