Kraft auf Leiter und Ladungen im Magnetfeld

Eine Leiterschaukel ist ein beweglich aufgehängter Draht. Sie hängt zwischen den Polen eines Hufeisenmagneten. Fließt Strom, schwingt der Draht zur Seite. Auf bewegte Ladungen im Magnetfeld wirkt eine Kraft. Man nennt sie Lorentzkraft. Sie steht senkrecht zur Bewegungsrichtung und senkrecht zu den Feldlinien. Die Drei-Finger-Regel der rechten Hand hilft bei der Richtung. Der Daumen zeigt die Ursache, die technische Stromrichtung. Der Zeigefinger zeigt die Vermittlung, das Magnetfeld vom Nordpol zum Südpol. Der Mittelfinger zeigt die Wirkung, die Kraft. Mit der linken Hand und der Bewegungsrichtung der Elektronen erhältst du dasselbe Ergebnis. Die Kraft wird größer bei größerer Stromstärke, bei einem stärkeren Magnetfeld und bei einem längeren Leiterstück im Feld. Verläuft der Leiter parallel zu den Feldlinien, wirkt keine Kraft. Kehrt man den Strom um, kehrt sich die Kraft um. Die Kraft wirkt immer senkrecht zur Bewegung. Deshalb ändert sie die Richtung eines Teilchens. Schneller oder langsamer wird es nicht. Geladene Teilchen laufen im Magnetfeld auf gebogenen Bahnen. So lenkt das Erdmagnetfeld Teilchen vom Sonnenwind ab. Sie strömen zu den Polen und lassen die Polarlichter leuchten. Versuche mit der Leiterschaukel macht die Lehrkraft im Fachraum.