Die LORENTZ - Kraft
Lorentzkraft, Lorentz Kraft, bewegte Ladungen, Linke-Hand-Regel, Magnetfeld, Wirkung
… benannt nach Hendrik Anton Lorentz (1853 – 1928)
Wird der im Magnetfeld befindliche Stab (Leiterschaukel) von einem Strom durchflossen, so wirkt auf ihn eine Kraft.
Je nach Richtung des Magnetfeldes und nach Richtung des Stromes bewegt sich der Stab nach vorne bzw. nach hinten.
Auf bewegte Ladungen wirkt im Magnetfeld eine Kraft, die LORENTZkraft FL
Den Richtungssinn der Kraft könnt ihr mithilfe der Linken – Hand – Regel bestimmen.
Verlaufen die magnetischen Feldlinien senkrecht zur Richtung des Stromes, dann wirkt die LORENTZkraft senkrecht zum Magnetfeld und senkrecht zur Richtung des Stromes.
Verlaufen Strom und die Richtung des Magnetfeldes nicht senkrecht, dann wird es etwas komplizierter, aber das kommt erst in der Oberstufe.
Im Beispiel links, ist die Richtung der LORENTZkraft aus der Bildschirmebene heraus. Der eingezeichnete Winkel zwischen dem Strom und der LORENTZkraft ist ein rechter Winkel (räumlich).
Linke-Hand-Regel
Daumen – Ursache – Richtung des Stromflusses (physikalisch)
Zeigefinger – Vermittlung – Richtung des Magnetfeldes (Nord nach Süd)
Mittelfinger – Wirkung – Richtung der Kraftwirkung
LORENTZkraft FL
Der Daumen zeigt in die Richtung des Stromes, der Zeigefinger in die Richtung der Magnetfeldes (Feldlinienrichtung von Nord nach Süd) und der Mittelfinger gibt euch die Richtung der LORENTZkraft an.
Die Kraft wirkt dabei auf die bewegten Ladungsträger. Das ist besonders gut an der Elektronenstrahlablenkröhre zu erkennen.
Elektronenstrahlablenkröhre
Durch Glühemission werden an der beheizten Kathode Elektronen emittiert, die dann im Feld zwischen Kathode und Wehneltzylinder beschleunigt werden. Aber das kommt später.
Der Elektronenstrahl (hier blau) verläuft geradlinig bis er auf den Schirm trifft. (Wie im Röhren TV)
Wird ein Magnet an die Röhre gebracht, dann baut sich ein Magnetfeld auf. Auf die Elektronen wirkt die LORENTZkraft. Der Strahl wird, wie in der animierten Abbildung zu sehen ist, abgelenkt.