v bei lorenzkraft

pelle · Anmeldungsdatum: 13.12.2004 Beiträge: 17

Hi,
wie berrechne ich denn für die formel F=q*vxB (lorenzkraft) die geschwindigkeit v wenn ich zwei parallele leiter mit einer gegebenen stromstärke I habe?

danke!
mfg pelle

pelle · Anmeldungsdatum: 13.12.2004 Beiträge: 17

ok man kann das wohl folgendermassen umstellen:
q*dx/dt x B => dq/dt *dx x B => I*dx x B

wobei mir der erste schritt nich ganz schlüssig ist sag ich mal...

dachdecker2

Beim ersten Schritt kommt ein Differentialoperator in deinen Gleichungen hinzu - da stimmt was nicht. Ich werd mich später mal genauer damit befassen smile

sax · Anmeldungsdatum: 10.05.2005 Beiträge: 377 Wohnort: Magdeburg

Nehmen wir an, ein Leiter hat dev Querschnitt A, und es bifinden sich freie Ladungsträger in ihm, die Ladungsträgerdichte sei

. Alle diese Ladungen bewegen sich im Mittel mit der Geschwindigkeit

. In einem Zeitintervall

fließt dann eine Ladung von

durch den Querschnitt. Der Strom ist:

Also

Jetzt kann man die Kraft ausrechnen, die auf einen Teil des Leiters mit der länge dx wirkt:

Die Ladungt dq in desem Teil ist:

Bei zwei Parallelen Leitern liegt das Feld immer senkrecht zur Stromrichtung bzw. zur Geschwindigkeit. Für den Betrag der Kraft gilt deshalb:

Jetzt die Geschwindigkeit und dq einsetzen:

Die Kraftdichte f (Kraft/länge) ist also:

für einen Leiter der Länge l ergibt sich die Kraft:

Nach dem Durchflutugsgesetz gilt:

wobei r der Abstand der Leiter ist.

ist die Permeabilität des Materials, das zwischen den Leitern ist, für Luft ist

ungefähr 1.

dachdecker2

Also die Elektronengeschwindigkeit brauchst du eigentlich nicht für die Kraftwirkung zwischen den parallelen Drähten, aber sie kann so ermittelt werden:

entnommen aus http://www.physikerboard.de/lhtopic,1454,0,asc,elektronen+geschwindigkeit,15.html

Für die Kraftwirkung nutzt dir der Strom I sicher mehr, weil darin Elektronenanzahl und deren Geschwindigkeit drin enthalten ist - es leuchtet sicher ein, dass 2 bewegte Elektronen mehr Kraft ausüben als ein bewegtes Elektron mit der Gleichen Geschwindigkeit.

Die Kraft auf die parallelen Leitungen ist:

Positive Werte bedeuten Anziehung, negative bedeuten Abstoßung.