Aufgaben zur Lorentzkraft auf stromdurchflossene Leiter

Aufgabe 1

Vervollstandige die folgenden vier Zeichnungen:

-+

I

B

In welche Richtung wirkt F?

x xx

x xx

x xx

B

- +

I

In welche Richtung wirkt F?

B

F

Wie verläuft der Leiter?

-+

I

F

Wie verläuft das Magnetfeld?

Aufgabe 2

a) Ein Leiter von 4 cm Lange fuhrt einen Strom von 10 A. Er erfahrt eine Kraft von 0.2 N, wenn er senkrechtzu den Feldlinien eines Magnetfelds steht. Berechne die magnetische Flussdichte.

b) In Brasilien verlauft das Erdmagnetfeld in Sud-Nord-Richtung. Es gilt dort B = 14.2 µT. In der Oberlei-tung einer Bahnstrecke fließen die Elektronen in Ost-West-Richtung. Die Stromstarke betragt I = 4400 A.Berechne den Betrag der Kraft, die auf die Leitung zwischen zwei 65 m entfernten Masten wirkt. In welcheRichtung zeigt die Kraft? Wie viele Tafeln Schokolade musste man an die Leitung hangen, um die selbeKraft zu erzeugen?

c) Im untenstehenden Versuchsaufbau hat das Magnetfeld die Starke B = 0.4 T, die wirksame Leiterlangebetragt s = 5 cm, die Stromstarke betragt I = 5 A. Berechne 1.) den Betrag der Kraft, mit der der Rahmennach unten gezogen wird. 2.) Soll die Anzeige des Kraftmessers konstant bleiben. Bestimmte I fur den Fall,dass an den Rahmen eine Masse mit der Gewichtskraft FG = 0.01 N gehangt wird.

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