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Die Lorentzkraft & Die Linke-Hand-Regel
Das Wichtigste aus dem Video
Transkriptautomatisch erstellt · 33 Zeilen
- [Musik] Ordnen wir die Lorenzkraft erstmal ein bisschen ein. Die gehört zum Elektrom deine nicht. Die gehört zum
- Elektromagnetismus. Sie hat also mal was mit Magneten zu tun. Und dann kommt noch Elektro in dem Wort vor. Das hört sich doch schon mal stark nach einem Strom
- an. Und damit liegen wir mal gar nicht so falsch. Die Lorenz Kraft hat nämlich mit beiden was zu tun. Wir nehmen einen Hufeisenmagneten. Der besitzt ein
- magnetisches Feld, auch B-feld genannt. Das können wir durch sogenannte Feldlinien ausdrücken. Die sieht man zwar nicht, aber die sind da. Und die
- zeigen uns an, wie unser Magnetfeld verläuft. Das brauchen wir in unserem Versuch. Den deuten wir mal mit einer 3D Darstellung an, denn wir schießen jetzt
- mal eine Elektron in unseren Magneten. Das Elektron besitzt die Geschwindigkeit V und sollte eigentlich so wie der Pfeil fliegen. Hast gedacht, das Elektron der
- Schlinge, denn seine echte Bahn wird wie der weiße Pfeil aussehen und das liegt an der Lorenzkraft. Denn wenn das Elektron in das Pfeld des Magneten
- kommt, dann wird es von dieser abgelenkt. Dazu gibt es eine einfache Regel, die sogenannte linke Handregel. Die machen wir jetzt mal mit unserer
- Hand. Macht ruhig mit. Los geht's mit dem Daumen der linken Hand. Der zeigt in die Bewegungsrichtung des Elektrons. Unseren Zeigefinger spreizen wir jetzt
- senkrecht ab. Das senkrechte ist verdammt wichtig, sonst fundt die Lorenzkraft nicht. Der Zeigefinger zeigt in die Richtung des magnetischen Feldes.
- Und zu guter Letzt spreizen wir den Mittelfinger auch noch mal senkrecht ab und zwar zu beiden anderen Fingern. Also so. Das sieht jetzt etwas bescheuert aus
- und wenn man es länger macht, tun einem auch die Finger weh. Aber wir haben unsere Lorenzkraft, die wirkt nämlich in die Richtung, in die unser Mittelfinger
- zeigt und lenkt unser Elektron dementsprechend in diese Richtung ab. So entsteht's dann die Flugbahn des Elektrons. Seine Bewegungsrichtung wird
- im Magnet durch die Lorenzkraft geändert. Machen wir mal ein kleines Beispiel dazu. Lassen wir mal das Elektron von links nach rechts fliegen.
- Unser Magnetfeld geht von oben nach unten. In welche Richtung fliegt unser Elektron? Probiert es mal kurz selber.
- Drauf gekommen? Wenn ja, sauber. Wenn nicht, Kopf hoch. Schauen wir es uns noch mal gemeinsam mit der linken Handregel an. Unser Daumen der linken
- Hand zeigt nach rechts. Da fliegt ja unser Elektron hin. Die Feldlinien gehen von oben nach unten. Also zeigt unser Zeigefinger nach unten. Spreizen wir den
- Mittelfinger wieder ab, dann zeigt er richtig auf uns. Okay, hier auf dem Bild jetzt nicht so, aber wenn ihr es selbst macht, sollte er direkt auf euch zeigen.
- Das Elektron würde also zu uns abgelenkt werden, direkt in die Gesicht. Gibt es bei der Lorenzkraft eigentlich auch einen Unterschied zwischen Protonen und
- Elektronen? Ja, gibt es. Aber der ist ganz einfach. Für Elektron nehmt ihr die linke Hand und für Protonen einfach die rechte Hand. So, das üben wir auch
- direkt mal mit dem Beispiel von gerade eben. Wir haben jetzt anstatt eines Elektrons ein Proton. In welche Richtung wird das Proton abgelenkt werden?
- Schreibt's mal mit # rausgekriegt in die Comments, aber dran bleiben. Jetzt gibt's noch eine kleine Formel für die Lorenzkraft auf den Deckel. Die ist
- nicht so schwer. Sie ist einfach F Lorenz = Q* V* B. Die Lorenzkraft ist einfach die Ladung Q des Teilchens mal die Geschwindigkeit V des Teilchens mal
- die Stärke des magnetischen Feldes. Ist auch irgendwie logisch, wenn z.B. das Magnetfeld stärker ist, dann wird auch das Teilchen mehr abgelenkt. Gleiches
- gilt für die Geschwindigkeit und die Ladung. Fassen wir uns das noch mal alles zusammen. Die Lorenzkraft wirkt auf eine Ladung im Magnetfeld. Um es die
- Richtung herauszufinden, benutzen wir die linke Handregel. Der Daumen zeigt die Bewegungsrichtung der Ladung an. Der Zeigefinger die Richtung des
- Magnetfeldes und der Mittelfinger dann die Richtung der resultierenden Lorenzkraft. Für negative Ladungen wie Elektronen nehmen wir die linke Hand,
- für positive die rechte Hand. Immer genau in der Aufgabenstellung lesen, was denn genommen wird. Und wir kennen noch die Formel F. Lorenz = Q* B* V. Und weil
- ihr euch jetzt bestimmt fragt, was der Kram jetzt bringt, ohne die Lorenzkraft gibt es keine elektromagnetische Induktion und ohne die keine Kraftwerke
- und kein Strom aus der Steckdose. Und das heißt kein Fernseher und kein PC. Ein Horrorszenario, die Welt am Abgrund. Äh, elektromagnetische Was? Was soll
- denn das sein? Wer es nicht weiß, gleich hier rechts klicken. Hier wird's erklärt, was es ist, für was man es braucht und was die Lorenz Kraft dabei
- für eine Rolle spielt. Falls ihr in anderen Fächern noch etwas Schwung braucht, checkt doch auch mal unsere anderen Kanäle, die sind hierneben
- eingeblendet. Die Problemkinder unterrichten die Problemfächer. So viel zum Wort zum Sonntag. Haut rein und macht's gut. Co?