Material Magnetische Kraft zwischen zwei parallelen geraden Drähten, die elektrischen Strom führen
Fließt ein elektrischer Strom durch einen Draht, erzeugt er ein Magnetfeld um diesen herum. Ist der Draht gerade, bilden die Magnetfeldlinien einen Kreis, dessen Mittelpunkt der gerade Draht bildet.
Sind zwei gerade, parallele leitende Drähte im Abstand L voneinander angeordnet, so ist das Magnetfeld, das durch den elektrischen Strom im leitenden Draht 1 erzeugt wird, im leitenden Draht 2 spürbar, und umgekehrt ist das Magnetfeld, das durch den elektrischen Strom im leitenden Draht 2 erzeugt wird, im leitenden Draht 1 spürbar.
Die Stärke der magnetischen Kraft
Die Stärke des vom elektrischen Strom I erzeugten Magnetfelds1 Was ist am Leiterdraht 2 zu spüren?
Ein elektrischer Strom I₁ übt eine magnetische Kraft auf den Leiterdraht 2 aus, wobei die Größe der magnetischen Kraft F pro Längeneinheit l auf den Leiterdraht 2 beträgt:
Ebenso übt der elektrische Strom I₂ eine magnetische Kraft auf den Leiterdraht 1 aus, wobei die Größe der magnetischen Kraft F pro Längeneinheit l auf den Leiterdraht 1 beträgt:
Beispieleoal 1
Ein gerader, vertikaler elektrischer Draht an einer Gebäudewand führt einen Gleichstrom von 20 Ampere. Bestimmen Sie das Magnetfeld an zwei Punkten im Abstand von 10 cm bzw. 20 cm.
Diskussion
Es ist bekannt:
Elektrischer Strom (I) = 20 Ampere
Abstand (l₁ ) = 10 cm = 10/100 m = 1/10 m = 0,1 m = 10⁻¹ m
Abstand (l₂ ) = 20 cm = 0,2 m
Permeabilität des Vakuums (µ o ) = 4π x 10 -7 Tm / A
Gefragt: Magnetfeld (B)
Antwort:
BeispieleTopf 2
Zwei gerade, parallele Drähte sind jeweils 1 Meter lang und haben einen Abstand von 10 mm. Jeder Draht führt einen Gleichstrom von 10 Ampere in vertikaler Richtung, wobei die Stromrichtung in beiden Drähten gleich ist. Bestimmen Sie die magnetische Kraft zwischen den beiden Drähten.
Diskussion
Es ist bekannt:
Die Länge jedes Drahtes (L) beträgt 1 m.
Abstand zwischen den beiden Drähten (l) = 10 mm = 0,01 m
Elektrischer Strom (I) = 10 Ampere
Permeabilität des Vakuums (µ o ) = 4π x 10 -7 Tm / A
Gefragt:
Antwort:
Fließt der elektrische Strom in beiden Drähten in die gleiche Richtung, entsteht zwischen ihnen eine Anziehungskraft. Fließt der Strom hingegen in entgegengesetzter Richtung, entsteht zwischen ihnen eine Abstoßungskraft.
