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Lorentzkraft

Allgemeines:
Allgemein versteht man unter der Lorentzkraft die Kraft, die auf einzelne bewegte Ladungsträger (bzw. elektrische Ladung) in einem Magnetfeld wirkt. Durchquert ein geladener Körper ein Magnetfeld, so bewegt sich dieser nicht einfach geradeaus, sondern wird durch eine quer zu seiner Bewegungsrichtung wirkende Kraft abgelenkt.
 Die Lorentzkraft wirkt auf eine bewegte Ladung in einem Magnetfeld senkrecht zur Bewegungsrichtung der Ladung und senkrecht zu den Magnetfeldlinien.
 

Die Lorentzkraft:
Wie bereits in der Einleitung erwähnt, ist die Lorentzkraft die Kraft, die in einem Magnetfeld auf bewegte Ladungsträger wirkt (bei stromdurchflossenen Leitern gilt dies nur, solange die Stromrichtung nicht parallel oder antiparallel zur Magnetfeldrichtung ist, denn dann wirkt keine Kraft, daraus folgt auch, dass die Kraftwirkung am größten ist, wenn Stromrichtung und Magnetfeldrichtung einen Winkel von 90° aufweisen).
Die Richtung der Lorentzkraft hängt von der Richtung des Stromflusses und der Richtung des Magnetfeldes ab und kann mit der sog. Drei-Finger-Regel (linke Hand) bestimmt werden. Dabei zeigt:

  • Der Daumen die tatsächliche Stromrichtung (physikalische Stromrichtung von - zu +)
  • Der Zeigefinger in Magnetfeldrichtung (von Norden nach Süden).
  • Der der um 90° gebogene Mittelfinger gibt die Richtung der Lorentzkraft an.
Darüber hinaus gibt es noch die sog. Rechte-Hand-Regel, diese wird verwendet, wenn man die Richtung der Lorentzkraft bestimmen will unter Berücksichtigung der technischen Stromrichtung (also von + zu -)

 

Formel zur Berechnung der Lorentzkraft:
Die Lorentzkraft ist abhängig von der Ladung Q und der Geschwindigkeit v des bewegten, geladen Teilchens im Magnetfeld. Darüber hinaus ist die Lorentzkraft  umso größer, je stärker das Magnetfeld B ist. Fasst man dies zusammen, erhält die Gleichung zur Bestimmung des Betrag der Lorentzkraft.

weiterführende Informationen auf Lernort-Mint.de


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