Artikelen iwwer Elektresche Stroum Elektresch Ladung Magnéitfeld Magnéitkraaft
Am Joer 1819 huet en dänesche Wëssenschaftler mam Numm Hans Christian Oersted (1777-1851) d'Bezéiung tëscht Magnetismus an elektresche Stréim oder bewegende Ladungen entdeckt. Hie huet festgestallt, datt wann eng Kompassnol bei engem spanningsféierende Drot ass, d'Kompassnol ofgelenkt gëtt. Wann et kee Stroum gëtt, weist d'Kompassnol no Norden.
Eng Kompassnol ass e Magnet, dofir kann se duerch eng Magnéitkraaft beweegt ginn. Wou kënnt déi Magnéitkraaft (F) hier? No bei der Kompassnol ass en Drot, deen en elektresche Stroum féiert, sou datt d'Magnéitkraaft vum elektresche Stroum ausgeübt muss ginn.
Kuckt Iech d'Bild op der Säit un. D'Richtung vum elektresche Stroum an d'Richtung vum Magnéitfeld kënne mat der Rechtsregel fonnt ginn. Wann den elektresche Stroum (I) no uewe geet, ass d'Richtung vum Magnéitfeld (B) wéi lénks gewisen. Wann d'Richtung vum elektresche Stroum no ënnen geet, ass d'Richtung vum Magnéitfeld wéi riets gewisen.
D'Magnéitfeld übt eng Kraaft op den stroumféierenden Drot aus
Virdrun gouf erkläert, datt en elektresche Stroum eng Kraaft op eng magnetesch Kompassnol ausübe kann. Kann e Magnet och eng Kraaft op en elektresche Stroum ausüben?
Stelle mer vir, et gëtt en Drot, deen en elektresche Stroum féiert, deen tëscht dem Nord- a Südpol vun engem Magnet placéiert ass. D'Richtung vum Magnéitfeld gëtt duerch e Pfeil vum Nordpol bis zum Südpol ugewisen. Wann d'Richtung vum elektresche Stroum (I) duerch e roude Pfeil ugewise gëtt, dann erschéngt eng Magnéitkraaft (F), där hir Richtung duerch e bloe Pfeil duergestallt gëtt.
D'Richtung vun der Magnéitkraaft F ass senkrecht zu der Richtung vum elektresche Stroum I a senkrecht zu der Richtung vum Magnéitfeld B.
D'Richtung vum elektresche Stroum, d'Richtung vum Magnéitfeld an d'Richtung vun der Magnéitkraaft kënne mat der Rechtsregel bestëmmt ginn.
D'Bezéiung tëscht Magnéitkraaft, elektresche Stroum a Magnéitfeld gëtt duerch déi folgend Equatioun ausgedréckt.
F = BI l sin θ
F ass e Symbol fir d'magnéitesch Kraaft, B ass e Symbol fir e Magnéitfeld, I ass e Symbol vun engem elektresche Stroum, l ass e Symbol fir d'Längt vun engem Drot, deen an engem Magnéitfeld ass.
θ ass de Wénkel tëscht der Richtung vum elektresche Stroum an der Richtung vum Magnéitfeld. Wann den elektresche Stroum senkrecht zum Magnéitfeld (90o) ass, dann ass de Wäert vu sin 90 = 1. D'Formel ännert sech op F = BI l, ëmgekéiert, wann den elektresche Stroum parallel zum Magnéitfeld (0o) ass, dann ass de Wäert vu sin 0 = 0, sou datt d'Magnéitkraaft 0 ass.
Fir d'Magnéitfeld ze berechnen, gëtt déi uewe genannte Formel geännert op: B = F / I l.
Déi international Eenheet fir Magnéitkraaft ass den Newton (ofgekierzt N), déi international Eenheet fir Magnéitfeld ass den Tesla (ofgekierzt T). Tesla ass nom serbesch-amerikaneschen Erfinder a Physiker Nikola Tesla (1856-1943) benannt. Baséierend op der uewe genannter Magnéitfeldformel kann d'Magnéitfeld och an Eenheeten Newton pro Amperemeter (N/A m) ausgedréckt ginn. Nieft Tesla gëtt d'Magnéitfeld och an Eenheeten Gauss (G) ausgedréckt. Gauss kënnt vum Numm vum däitsche Mathematiker, Astronom a Physiker Johann Carl Friedrich Gauss (1777-1855). 1G = 10-4T
D'Magnéitkraaft op elektresch Ladungen, déi sech an engem Magnéitfeld beweegen
E Magnéitfeld kann eng Magnéitkraaft op en stroumféierenden Drot ausüben. Elektresch Stréim sinn elektresch Ladungen a Bewegung, dofir kann e Magnéitfeld och eng Magnéitkraaft op fräi beweeglech elektresch Ladungen ausüben, net nëmmen op leitend Drot.
D'Formel fir d'Berechnung vun der Magnéitkraaft op elektresch Ladungen, déi sech an engem Magnéitfeld beweegen, ass ofgeleet vun der viregter Magnéitkraaftformel F = BI l sin θ. Well I = q/t an l = vt, ännert sech d'Formel fir d'Magnéitkraaft op,
Beschreiwung vun der Formel: F = Magnéitkraaft, B = Magnéitfeld, q = elektresch Ladung, v = Bewegungsgeschwindegkeet vun der Ladung, θ = Wénkel tëscht v a B
Wann v senkrecht zu B ass, dann ass θ = 90 ° , wou sin 90 ° = 1. Am Géigendeel, wann v parallel zu B ass, dann ass θ = 0 ° , wou sin 0 ° = 0. Also ass d'Magnéitkraaft maximal wann v senkrecht zu B ass, an d'Magnéitkraaft ass null wann v parallel zu B ass.
D'Richtung vun der Magnéitkraaft F ass senkrecht zum Magnéitfeld B a senkrecht zu der Geschwindegkeet vun der elektrescher Ladung v.
