Was bewirkt die Lorentzkraft?
Die Lorentzkraft spielt eine zentrale Rolle, wenn es um die Bewegung geladener Teilchen in elektrischen und magnetischen Feldern geht. Sie beschreibt die Kraft, die auf ein geladenes Teilchen – wie zum Beispiel ein Elektron – wirkt, wenn es sich durch ein Magnetfeld bewegt. Diese Kraft steht senkrecht sowohl zur Bewegungsrichtung der Ladung als auch zur Richtung des Magnetfeldes. Ihre Richtung lässt sich mit der rechten-Hand-Regel einfach bestimmen: Zeigt der Daumen in Bewegungsrichtung der positiven Ladung, der Zeigefinger in Richtung des Magnetfeldes, dann zeigt der Mittelfinger die Richtung der Lorentzkraft an.
In einem stromdurchflossenen Leiter sind es die vielen freien Elektronen, die sich entgegen der konventionellen Stromrichtung bewegen. Auf jedes dieser Elektronen wirkt eine kleine Lorentzkraft. Zwar sind die einzelnen Kräfte winzig, doch ihre Summe führt zu einer messbaren Kraft auf den gesamten Leiter. Genau das nutzt man beispielsweise in Elektromotoren: Dort wird diese Kraft genutzt, um Drehbewegungen zu erzeugen.
Die Formel für die Lorentzkraft lautet F = q · (v × B), wobei q die Ladung, v die Geschwindigkeit und B die magnetische Flussdichte ist. Die Einheit der Kraft ist – wie bei allen Kräften – das Newton (N). Ohne die Lorentzkraft wäre viel von der heutigen Technik, von Lautsprechern bis hin zu Teilchenbeschleunigern, nicht möglich.
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