Ideales Gasgesetz

Eine Regel zum Auffinden der Richtung der Lorentzkraft
Lorentzkräfte auf Ladungen treten immer dann auf, wenn sich Ladungen in einem
Magnetfeld bewegen.
A) Stromrichtung
Nun ist diese Ladungsbewegung immer mit einer technischen Stromrichtung verbunden.
Diese Stromrichtung ist immer die Bewegungsrichtung positiver Ladung.
Im Falle eines stromdurchflossenen Leiters ist das schon hinlänglich klar!
Lorentzkräfte wirken aber nicht nur auf Ladungen in einem Leiter sondern auch auf freie
Ladungen.
In so einem Fall gilt:
a) Einer positiven Ladung kann eine Stromrichtung in Bewegungsrichtung zugeordnet
werden.
b) Einer negativen Ladung kann eine Stromrichtung gegen die Bewegungsrichtung
zugeordnet werden.
+
v
I
I
−
v
B) Feldrichtung
Die Richtung des Magnetfeldes an einem bestimmten Ort wird durch die Richtung des
Nordpoles einer Magnetnadel angezeigt.
Wir versehen diese Richtung durch einen Pfeil und nennen ihn B-Pfeil.
C) Kraftrichtung
Nun kann man die Kraft auf die bewegte Ladung folgend finden.
1.) Wir fügen I und B schaftweise zusammen.
2.) Die Kraft F wirkt dann senkrecht auf I und auf B.
3.) Eine Rechtsschraubenachse wird nun eben senkrecht auf I und auf B gelegt.
Durch Drehung vom Strom zum Feld (auf dem kleineren Winkel) man die Richtung der
Kraft erhält!
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Beispiel
Im unteren Bild fliegt ein negativ geladenes Teilchen gerade an einem Magnetpol vorbei. Wir
suchen die Kraftrichtung, die das Teilchen ablenkt.
Die Richtung von B ist schon eingezeichnet; so orientiert sich eine Magnetnadel durch den
Dauermagnet in der Abbildung ein!
I
v
−
B
N
S
Wir führen nun die besprochenen Schritte aus!
1.) Wir fügen I und B schaftweise zusammen.
B
I
−
2.) Die Kraft F wirkt dann senkrecht auf I und auf B.
D.h. auf das geladene Teilchen kann eine Kraft in und aus der Blattebene wirken. Alle
anderen Richtungen scheiden aus, da es sonst keine Möglichkeit gibt sowohl senkrecht auf B
als auch senkrecht auf I zu stehen.
3.) Eine Rechtsschraubenachse nimmt nun diese Richtung ein. Wir drehen vom Strom zum
Feld.
B
I
−
Der Drehsinn ergibt: Kraft aufs Teilchen wirkt in die Blattebene!
B
I
F
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