Elektrischer Strom und Magnetfeld „Magnetfelder haben mit Bewegung zu tun“

Inhalt Definition der Stromstärke Strom und magnetisches Feld Die Lorentzkraft Kraft zwischen zwei stromdurchflossenen Drähten Das Biot-Savart-Gesetz

Elektrischer Strom Quotient, Zähler: Die in einem Zeitintervall transportierte elektrische Ladung, Nenner: Zeitintervall Die Stromstärke ist eine skalare Größe

Elektrische Stromstärke Formel SI-Einheit Anmerkung 1 A=1 C/s „1 Ampère“ Elektrische Stromstärke, “Elektrischer Strom“ 1 s Zeitintervall 1 C Transportierte Ladung

Ladung, Stromstärke und Änderung der Stromstärke Diese drei Funktionen sind über ihre zeitlichen Ableitungen miteinander verknüpft Ladung Stromstärke Änderung der Stromstärke

Weg, Geschwindigkeit und Beschleunigung Zur Erinnerung Diese drei Funktionen sind über ihre zeitlichen Ableitungen miteinander verknüpft Weg Geschwindigkeit Beschleunigung

Zwei „Funktionenfamilien“ Weg Geschwindigkeit Beschleunigung Ladung Stromstärke Änderung der Stromstärke

Das Magnetfeld von Strömen Richtung des Stromflusses Magnetische Feldlinien

Versuch: Feldlinien um einen stromdurchflossenen Leiter

Stromdurchflossene, gerade Leiter sind von kreisförmigen, geschlossenen Feldlinien umgeben Formel SI Einheit 1 T Magnetische Feldstärke um einen geraden Leiter 1 A Stromstärke 1 m Abstand vom Leiter 1 Vs/Am Magnetische Feldkonstante

Spezielle Eigenschaft des Magnetfelds: Die Lorentzkraft Auf eine in einem Magnetfeld B mit Geschwindigkeit v bewegte Ladung q, also auf Ströme, wirkt die „Lorentzkraft“ F Die Kraft steht senkrecht zu Geschwindigkeit und magnetischer Feldstärke

Die Lorentzkraft führt ein in einem homogenen Magnetfeld bewegtes geladenes Teilchen auf eine Kreisbahn Das Magnetfeld werde eingeschaltet, die Feldrichtung weise in die Bildebene

Lorentzkraft bei Bewegung senkrecht zur Feldstärke Einheit 1 N Lorentzkraft 1 C Ladung 1 m/s Geschwindigkeit 1 T Magnetfeldstärke

Die magnetische Feldstärke Formel Einheit Anmerkung Magnetische Feldstärke: Quotient aus der Kraft auf eine mit Geschwindigkeit v senkrecht zum Feld bewegte elektrische Ladung und dem Produkt aus Geschwindigkeit und dem Betrag der Ladung Die Richtung der Kraft ist die der „Lorentzkraft“

Kraft auf zwei stromdurchflossene, gerade Leiter Richtung des Stromflusses Magnetische Feldlinien Lorentzkraft

Kräfte auf stromdurchflossene Leiter

Versuch zu Kräften zwischen stromdurchflossenen Leitern

Das Kraft Gesetz von Biot-Savart Offenbar wirkt zwischen stromdurchflossenen Leiterstücken eine Kraft In Analogie zum Coulomb-Gesetz ist das Biot-Savart Gesetz formuliert

Das Biot-Savart Gesetz Schreibweise für Betrag und Richtung

Zum Biot-Savart Gesetz Die Kraft, die zwei kurze, stromdurchflossene Leiterstücke durch ihre magnetische Wechselwirkung aufeinander ausüben, entspricht formal der Coulomb-Kraft für ruhende Ladungen Biot-Savart Gesetz Coulomb-Gesetz

Speziell: Biot-Savart Gesetz, skalar, für parallele Leiterstücke gleicher Länge mit Abstand r in rechtem Winkel d2F steht für einen „doppelt kleinen“ Kraftanteil von zwei kleinen Stücken dl

Formal analog zur der Coulomb-Kraft für ruhende Ladungen Speziell: Biot-Savart Gesetz, skalar, für parallele Leiterstücke mit Abstand r Formal analog zur der Coulomb-Kraft für ruhende Ladungen Biot-Savart Gesetz Coulomb-Gesetz