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Das Magnetfeld verläuft in Nord-Süd-Richtung und die Elektronen fließen in Ost-West-Richtung. Das bedeutet: Die Elektronen fließen senkrecht zum Magnetfeld. Genau das brauchst du für die Lorentzkraft.
Der Abstand zwischen den Masten ist die Länge des Leiters auf diesem Teilstück.
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stefriegel
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Bedeutet Nord-Süd-Richtung, dass das Magnetfeld von Norden nach Süden gerichtet ist? Ich habe jetzt eine Kraft für die A). Einmal hatte die Lorentzkraft nach oben gewirkt und einmal nach unten. Könnten sie mir sagen, was korrekt war und warum?
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user42febb
19.01.2023 um 05:34
Die Magnetfeldlinien der Erde verlaufen von Süden nach Norden. Das ist mit Süd-Nord-Richtung gemeint.
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stefriegel
19.01.2023 um 09:16
Ich bin ihnen unendlich dankbar. Könnten Sie mir bitte noch helfen was die Richtung anbelangt bei der a) und b) bitte
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user42febb
19.01.2023 um 12:31
Nimm dir zur Veranschaulichung einen Globus oder eine Landkarte. Norden ist oben und Westen ist links. Um die Elektronen dazustellen, brauchst du die 3-Finger-Regel der linken Hand. Der Daumen zeigt in die Bewegungsrichtung der Elektronen, also nach Westen (links). Der Zeigefinger zeigt in Richtung der Magnetfeldlinien, also nach Norden (oben). Der MIttelfinger zeigt dann die Richtung der Lorentzkraft an. Der Mittelfinger zeigt zu dir hin, also vom Erdboden (dem Globus, der Landkarte) weg.
Bei der b) sollen die Elektronen nach Süd-West fließen. Hier kannst du die Bewegung in zwei Anteile (Vektoren) zerlegen: Einen Anteil in Richtung Süden - auf diesen wirkt keine Kraft, weil diese Bewegung parallel zum Magnetfeld ist. Und einen zweiten Anteil in Richtung West - auf diesen wirkt eine Kraft, weil er orthogonal zum Magnetfeld ist. Um die Richtung dieser Kraft zu bestimmen, nimmst du wieder die linke Hand. Daumen nach West (links), Zeigefinger nach Nord (oben), dann zeigt der Mittelfinger zu dir hin (vom Erdboden weg).
Die Lorentzkraft wirkt also in beiden Fällen vom Erdboden weg. Im zweiten Fall aber schwächer, weil nur der vektorielle Anteil der Bewegung in Westrichtung eine Lorentzkraft verursacht. ─ stefriegel 19.01.2023 um 14:32
Bei der b) sollen die Elektronen nach Süd-West fließen. Hier kannst du die Bewegung in zwei Anteile (Vektoren) zerlegen: Einen Anteil in Richtung Süden - auf diesen wirkt keine Kraft, weil diese Bewegung parallel zum Magnetfeld ist. Und einen zweiten Anteil in Richtung West - auf diesen wirkt eine Kraft, weil er orthogonal zum Magnetfeld ist. Um die Richtung dieser Kraft zu bestimmen, nimmst du wieder die linke Hand. Daumen nach West (links), Zeigefinger nach Nord (oben), dann zeigt der Mittelfinger zu dir hin (vom Erdboden weg).
Die Lorentzkraft wirkt also in beiden Fällen vom Erdboden weg. Im zweiten Fall aber schwächer, weil nur der vektorielle Anteil der Bewegung in Westrichtung eine Lorentzkraft verursacht. ─ stefriegel 19.01.2023 um 14:32