Lorentzkraft
Unter der
Lorentzkraft versteht man die
Kraft, die auf eine bewegte
elektrische Ladung in einem
Magnetfeld wirkt. Ist
B die
magnetische Flussdichte,
Q die elektrische Ladung und
v ihre
Geschwindigkeit, so gilt für die Lorentzkraft
F:
- F = Q · v · B .
Hierbei ist vorausgesetzt, dass
v und
B einen rechten Winkel bilden,
F steht dann wiederum auf
v und
B senkrecht. Allgemein gilt vektoriell:
als Betragsgleichung:
Ein
elektrischer Strom I in einem
Leiter der
Länge l besteht ebenfalls aus elektrischen Ladungen, wobei nun
- Q = I · t
und
- v = l/t
ist. Einsetzen ergibt dann
- F = I · l · B
für die Lorentzkraft auf einen stromdurchflossenen Leiter im Magnetfeld.
Die Lorentzkraft ist eigentlich ein
relativistischer Effekt, da sich von einem bewegten Bezugssystem aus (zum Beispiel dem der Ladung) ein
Magnetfeld in ein
elektrisches Feld transformiert. Die bewegte Ladung erfährt also in dieser Sichtweise eigentlich eine Kraft in einem elektrischen Feld.
Die Richtung der Lorentzkraft kann durch die Rechte-Hand-Regel bestimmt werden.
Angewandt wird die Lorentzkraft in
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Siehe auch Induktionsgesetz - das ist quasi der umgekehrte Weg (Erzeugung von Strom durch Bewegung von Leitern in einem Magnetfeld).
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