Magneitescht Feld
E magneitescht Feld dréckt net all Ladung gläich. D’Kraaft hänkt vun der Beweegung an dem Wénkel zu B⃗ of. Dës Vecteurgeometrie erkläert gekrëmmte Partikelbunnen a Kräften op Dréit a Spullen.
Magneitesch Kraaft op eng beweegt Ladung
Et gëllt F⃗=q v⃗×B⃗ an F=|q|vB sinθ. D’Kraaft steet senkrecht op v⃗ a B⃗. Bei v∥B ass F=0; fir eng negativ Ladung gëtt d’Richtung géintiwwer der positiver ëmgedréint.
Firwat d’Kraaft d’Bunn krëmmt
Well d’magneitesch Kraaft senkrecht op der momentaner Vitess steet, mécht se keng Aarbecht op enger isoléierter Punktladung. Fir v⊥B an engem uniforme Feld ass d’Bunn e Krees mat r=mv/(|q|B). Eng parallel Komponent mécht d’Bunn helikal.
Och Stréim erliewen eng magneitesch Kraaft
Fir e riichte Leiter vun der Längt L am uniforme Feld ass F=ILB sinθ. D’Richtung folgt der selwechter Kräizprodukt-Geometrie. Dat ass d’Basis vu Motoren a Lautsprecherspullen.
Stréim erzeugen och magneitesch Felder
E Stroum mécht selwer e B-Feld. Ronderëm e laange riichte Draht gëllt B=μ₀I/(2πr). Eng Stroumschleif huet en dipolänlecht Feld; e Solenoid kann bannen e bal uniformt Feld produzéieren. Magneitesch Feldlinne si geschlossene Schleifen.
Richtungsregelen ouni Bild auswenneg ze léieren
Fir eng positiv Ladung gëtt als éischt v⃗, duerno B⃗ fixéiert an de Kräizprodukt benotzt; fir eng negativ Ladung gëtt d’Resultat ëmgedréint. Präzis ass: qv×B mécht keng Aarbecht op enger isoléierter Punktladung, mee voll Apparater kënnen iwwer induzéiert elektresch Felder oder beweegt Leeder Energie austauschen.
Duerchgerechent Beispiller
1. Proton am Feld
v=3,0×10⁶ m/s senkrecht op 0,20 T.
Léisung
F≈9,61×10⁻¹⁴ N.
2. Elektronebunn
v=2,0×10⁶ m/s senkrecht op 0,010 T.
Léisung
r≈1,14×10⁻³ m.
3. Riichte Draht
I=8,0 A, r=0,050 m.
Léisung
B=3,2×10⁻⁵ T.