„Lorentzkraft“ – Versionsunterschied
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[[Datei:Leiterschaukelversuch.ogv|mini|Der Leiterschaukelversuch zeigt die Lorentzkraft auf einen stromdurchflossenen Leiter.]]
Die '''Lorentzkraft''' ist die [[Kraft]], die eine Ladung in einem [[Elektromagnetische Wechselwirkung|magnetischen oder elektrischen]] Feld erfährt.
Die magnetische Komponente der Kraft ist am größten, wenn die Bewegungsrichtung der Ladung senkrecht zu den magnetischen [[Feldlinie]]n verläuft, und gleich Null, wenn sich die Ladung entlang einer Feldlinie bewegt. Sie wirkt immer senkrecht zur Bewegungsrichtung der Ladung und zu den Magnetfeldlinien. Ihre Wirkungsrichtung kann mit der [[Drei-Finger-Regel]] bestimmt werden. Für negative Ladungen verwendet man die linke, für positive Ladungen die rechte Hand.
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* Bei der Ablenkung eines Teilchens der Ladung <math>q</math> im räumlich und zeitlich konstanten Magnetfeld wird ''im Gegensatz zur Ablenkung im elektrischen Feld'' keinerlei Arbeit verrichtet, die kinetische Energie und damit die [[Geschwindigkeit|Bahngeschwindigkeit]] bleiben also unverändert, denn
:<math>\frac{\mathrm d W_\text{kin}}{\mathrm d t}= \frac{m}{2}\,\frac{\mathrm d (\vec v^2)}{\mathrm d t}= m \vec v\cdot\frac{\mathrm d \vec v}{\mathrm d t}= \vec v \cdot \left(m
: Dies gilt auch für [[relativistisch]]e Teilchen. Tatsächlich jedoch emittieren die Teilchen wegen ihrer Ablenkung [[Bremsstrahlung]] und geben dadurch Energie ab.
Zeile 50:
:<math>\vec F = q_\text{cgs}\left(\vec E_\text{cgs} + \frac{\vec v}{c}\times \vec B_\text{cgs}\right),</math>
wobei die Größen <math>q_\text{cgs}</math> und <math>\vec B_\text{cgs}</math> sowie <math>\vec E_\text{cgs}</math> den entsprechenden SI-Größen weitgehend äquivalent sind, man sie also der Einfachheit halber meist ohne spezielle Indizes ebenfalls als <math>q</math> und <math>\vec B</math> sowie <math>\vec E</math> bezeichnet. Es gelten jedoch die [[Gaußsches Einheitensystem#
:<math>q_\mathrm{cgs} = q_\mathrm{SI}/\sqrt{4\pi\varepsilon_0}</math>
Zeile 56:
:<math>\vec B_\mathrm{cgs}=\vec B_\mathrm{SI}\cdot c\cdot\sqrt{4\pi\varepsilon_0}=\vec B_\mathrm{SI}\cdot{\sqrt{\frac{4\pi}{\mu_0}}}</math>
mit der ''dimensionsbehafteten'' [[Dielektrizitätskonstante]]n im Vakuum <math>\varepsilon_0</math> (für die systematische Umrechnung von Größen in SI-Einheiten ins cgs-System und umgekehrt siehe den entsprechenden Abschnitt im Artikel über die [[CGS-Einheitensystem#
== Lorentzkraft auf bewegte Punktladungen ==
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Als bewegte [[Punktladung]]en werden kleine freie Ladungen wie etwa [[Elektron]]en, [[Proton]]en oder andere geladene [[Elementarteilchen]] sowie [[Alphastrahlung|Alphateilchen]] und andere [[Ion]]en betrachtet, die sich frei im Raum, z. B. im [[Vakuum]] oder in einer [[Salzlösung]], bewegen können.
Da die Richtung der Lorentzkraft vom Vorzeichen der Ladung <math>q</math> abhängt, werden entgegengesetzt geladene Punktladungen gleicher Bewegungsrichtung in entgegengesetzte Richtungen abgelenkt. Bewegen sich die entgegengesetzt geladenen Punktladungen dagegen außerdem (z. B. in einer Salzlösung, an die man eine elektrische Spannung gelegt hat) in entgegengesetzte Richtungen, ist die Richtung ihrer magnetischen Ablenkung wieder
Der Betrag der Lorentzkraft ergibt sich dabei aus
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| archiv-datum=2013-12-19
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* [https://www.leifiphysik.de/elektrizitaetslehre/kraft-auf-stromleiter-e-motor/grundwissen/lorentz-kraft Versuche und Aufgaben zur Lorentzkraft] ([[LEIFI]])
* [http://web.mit.edu/newsoffice/2012/needleless-injections-0524.html MIT-News-Artikel über Lorentzkraft-Injektor]
{{Normdaten|TYP=s|GND=4296739-9|LCCN=sh2005003580}}
[[Kategorie:Elektrodynamik]]
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