Erläuterung der Stomschaukel

Was passiert bei der Stromscaukel, wenn man den Strom anschaltet? Im Hufeisenmagnetfeld gibt es ein homogenes Magnetfeld, das ungefähr so aussieht:

Wenn Strom durch die Schaukel fließt, der aus dieser Bildebene herauskommt (Elektronenrichtung), dann bildet sich um die Schaukel ein Magnetfeld, das laut Linke-Faust-Regel so aussieht:

Wenn man diese beiden Magnetfelder zusammenfügt, dann verstärken sie sich auf der rechten Seite der Stromschaukel, weil hier die Feldlinien in die gleiche Richtung zeigen. In der anderen Richtung zeigen die Feldlinien in entgegengesetzte Richtungen, was zur Folge hat, dass sich die magnetischen Kräfte, die durch diese Feldlinien symbolisiert werden, sich gegenseitig aufheben:

Die Stromschaukel wird daher von dem stärkeren Kraftfeld auf der rechten Seite zur linken Seite gedrückt, auf der das magnetische Feld schwächer geworden ist.

Da es aber viel zu kompliziert ist, sich immer die Feldlinien aufzuzeichnen, gibt es auch hier eine Regel als Eselsbrücke, mit der sich herausfinden lässt, in welche Richtung die Kraft wirkt:

Die F-B-I-Regel

Wenn Sie die rechte Hand zu einem "Pistolenschuss" erheben, dann stehen der Daumen, Zeigefinger und Mittelfinger jeweils etwa senkrecht aufeinander. Der Daumen steht für die Kraft (F), der Zeigefinger für die magnetische Flussdichte (B) und der Mittelfinger zeigt in die Richtung, in der sich die Elektronen bewegen (I).

Probieren Sie es aus. Wenn Sie die Hand in der Abbildung etwa um 90° gegen den Uhrzeigersinn drehen, dann wird damit die darüber abgebildete Stromschaukel beschrieben.

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Backlinks:
2 Physikbücher:BGPhysik12-1:8 Lorentzkraft FL und Magnetische Flussdichte B