Lorentzkraft

Question 1

Definition

Answer 1

1. Wirkt auf Ladungsträger im Magnetfeld
2. Senkrecht auf Bewegungs-, Feldrichtungs- Ebene
3. Am größten wenn Bewegung und Feld senkrecht zueinander sind
4. Kraft auf einen stromdurchflossenden Leiter = Summe der Lorentzkräfte auf die im Leiter bewegten Elektronen

Question 2

Lorentzkraft auf ein einzelnes Elektron

Betrachtung

Answer 2

1. Leiterstück der Länge ∆l

=> Befinden sich N freie Elektronen der Ladung e

=> Also freie Ladung ∆Q

2. Elektronen sich wegen elektr. Feld entgegen der Feldrichtung mit der Driftgeschwindigkeit v
3. Es fließt ein Strom der Stärke I

Question 3

Ladung ∆Q

Answer 3

Im Leiter befindliche N freie Elektronen der Ladung e

∆Q = N * e

Question 4

Zeit ∆t

Answer 4

Die Zeit in der die gesamte, in der Leiterlänge ∆l befindliche Ladung ∆Q durch den Leiterquerschnitt fließt.

∆t = v/_∆l

Question 5

Stromstärke I

Answer 5

I = ∆Q / _∆t

(mit ∆Q= N*e)

= N*e / _∆t

(mit ∆t = v/_∆l)

I = (N*e/_∆l) * v

Question 6

Lorentzkraft auf alle Elektronen

Formel

Answer 6

(Mit der Kraft auf einen Stromdurchflossenden Leiter)

F = I * L * B

(und der Stromstärke I)

I = (N*e / _∆l) * v

=> F = (N*e /_∆l) * v * ∆l * B

=> F = N*e*v*B

Question 7

Lorentzkraft auf ein einzelnes Elektron

Formel

Answer 7

(Mit der Formel für alle Elektronen)

F = N*e*v*B

F = e* v * B

(Dies gilt auch für alle Teilchen der Ladung q)

F = q * v * B