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Elektrischer Strom und Magnetfeld

Elektrischer Strom und Magnetfeld. „Magnetfelder haben mit Bewegung zu tun“. Inhalt. Definition der Stromstärke Strom und magnetisches Feld Die Lorentzkraft Definition der magnetischen Feldstärke. Elektrischer Strom.

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Elektrischer Strom und Magnetfeld

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Presentation Transcript

  1. Elektrischer Strom und Magnetfeld „Magnetfelder haben mit Bewegung zu tun“

  2. Inhalt • Definition der Stromstärke • Strom und magnetisches Feld • Die Lorentzkraft • Definition der magnetischen Feldstärke

  3. Elektrischer Strom • Quotient, Zähler: Die in einem Zeitintervall transportierte elektrische Ladung, Nenner:Zeitintervall • Die Stromstärke ist eine skalare Größe

  4. Elektrische Stromstärke

  5. Grundgrößen der Elektrizitätslehre

  6. Versuch: Feldlinien um einen stromdurchflossenen Leiter

  7. Das Magnetfeld von Strömen Richtung des Stromflusses Magnetische Feldlinien

  8. Versuch: Stromdurchflossener Leiter und Kompassnadel

  9. Um Strom führende Leitungen liegt ein Magnetfeld! Jeder Strom ist von einem Magnetfeld umgeben

  10. Spezielle Eigenschaft des Magnetfelds: Die Lorentzkraft • Auf eine in einem Magnetfeld B mit Geschwindigkeitvbewegte Ladung q, also auf Ströme, wirkt eine Kraft, die „Lorentzkraft“F • Diese Kraft steht senkrecht zu der Geschwindigkeit undzu der magnetischen Feldstärke

  11. Geladene Teilchen bewegen sich im Magnetfeld auf Kreisbahnen Zentripetalkraft = Lorentzkraft Zentrifugalkraft

  12. Lorentzkraft bei Bewegung senkrecht zur Feldstärke Geladene Teilchen bewegen sich im Magnetfeld auf Kreisbahnen

  13. Lorentzkraft, vektoriell

  14. Versuch: Stromdurchflossener Leiter in einem starken Magnetfeld

  15. Eine Strom führende Leitung wird aus dem Magnetfeld gedrängt

  16. Die magnetische Feldstärke Richtung der Kraft: Lorentz Kraft

  17. Anwendung im EKG von Einthoven (1903) Nobelpreis 1924 Quelle für Bild und Text, mit freundlicher Genehmigung des Autors:http://www.grundkurs-ekg.de/

  18. Zusammenfassung • Elektrische Stromstärke: Quotient, transportierte Ladung Q durch Zeit t : I = Q / t [A] • Jeder Strom ist von kreisförmigen Magnetfeldlinien umgeben • An einem Ort mit magnetischer FeldstärkeBwirkt auf eine mit Geschwindigkeit v bewegte Ladung Q eine Kraft F = v · Q · B[N] • Richtung der Kraft („Lorentzkraft“) für eine positive Ladung: Senkrecht sowohl zu B als auch zu v(Rechte Hand Regel) • Magnetische Feldstärke: Quotient B = F / (v · Q) [T] • Zähler: Lorentzkraft auf die bewegte Ladung • Nenner: Ladung mal Geschwindigkeit

  19. Einthovens EKG mit Saitengalvanometer (1903) (Prinzip, Signal stark vereinfacht) Magnetfeld Die Lorentzkraft bewegt den Draht, abhängig vom Stromfluss finis

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