Linke – Hand – Regel Inhomogenes Feld
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04.03.2016 Linke–Hand–Regel InhomogenesFeld Ein magnetisches Feld wird dann als inhomogenes (unregelmäßiges) oder nichthomogenes Feld bezeichnet, wenn die Feldlinien nicht parallel verlaufen und der Abstand dazwischen unterschiedlich ist. Ein magnetisches Feld bei dem die Feldlinien parallel und mit regelmäßigem Abstand verlaufen nennt man homogenes Feld. 04.03.2016 Helmholtz–Spule Als Helmholtz-Spule bezeichnet man eine besondere Spulenanordnung, die auf den deutschen Physiker Hermann von Helmholtz (1821-1894) zurückgeht: Zwei kurze Spulen mit großen Radius R werden im Abstand R auf gleicher Achse parallel aufgestellt und gleichsinnig von Strom durchflossen. Das Feld jeder einzelnen Spule ist inhomogen. Durch die Überlagerung beider Felder ergibt sich zwischen beiden Spulen nahe der Spulenachse ein Bereich mit weitgehend homogenem Magnetfeld, das für Experimente frei zugänglich ist. AnalogienundUnterschiededeselektrischen FeldesundmagnetischenFeldes Elektrisches Feld (E-Feld) 𝐹 𝐸= 𝑄 𝑈 𝐸= 𝑑 Homogenes Feld 𝐸 = 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡 (Feld zwischen zwei Kondensatorplatten) Inhomogenes Feld 𝐸 ≠ 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡 (zwei Punktladungen) Magnetisches Feld (B-Feld) 𝐹! 𝐵= 𝐼∗𝑙 𝐹! 𝐵= 𝑄∗𝑣 Homogenes Feld 𝐵 = 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡 (Feld im Inneren einer stromdurchflossenen langen Spule / Helmholtz-Spule) Inhomogenes Feld 𝐵 ≠ 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡 (Feld außerhalb einer stromdurchflossenen Spule / Helmholtz-Spule) Feldlinien verlaufen von N nach S (Rechte-Faust-Regel) 04.03.2016 Die Kraft zwischen zwei Punktladungen ergibt sich aus dem Coulombschen Gesetz: 1 𝑄! ∗ 𝑄! 𝐹= ∗ 4 ∗ 𝜋 ∗ 𝜀! ∗ 𝜀! 𝑟! Bewegen sich Teilchen senkrecht zur Richtung des Magnetfeldes, so wirkt auf sie die Lorentz-Kraft: 𝐹! = 𝑄 ∗ 𝑣 ∗ 𝐵 (Linke-Hand-Regel | UVW-Regel)
