Lorentz Kraft, B-Feld

Diskutiere Lorentz Kraft, B-Feld im Hausaufgaben Forum im Bereich DIVERSES; Hallo zusammen, ich habe ein kleines Verständnisproblem was das magnetische Feld betrifft. Ich verstehe einfach nicht wie man dem rotierenden...

  1. #1 Schnetze, 14.04.2021
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    Hallo zusammen, ich habe ein kleines Verständnisproblem was das magnetische Feld betrifft.
    Ich verstehe einfach nicht wie man dem rotierenden magnetischen Feld eine einzige Richtung gibt. Weil wenn etwas rotiert, hat es dann ja unendlich viele Richtungen. Bei dem unteren Beispiel ist die längenbezogene Kraft auf Leiter 2 gesucht und ich verstehe nicht wie man auf die Richtung ex bzw. ey kommt.
     

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  2. #2 KeineAhnung, 14.04.2021
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    Grundsätzlich zeigst du ein 2D-Problem in der xy-Ebene mit ideal parallelem Verlauf in z-Richtung, so dass diese keine Rolle spielt. Was genau meinst du mit "rotierendes magnetisches Feld"? Den kreisförmigen Verlauf in e_phi-Richtung? Das kannst du umrechnen, Stichwort Koordinatentransformation kartesisch <-> Zylinder.
     
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  3. #3 Schnetze, 14.04.2021
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    der vektorpfeil rotiert ja um den Leiter und hat somit unendlich viele richtungen und gesucht ist ja immer nur eine richtung, die man dann mit der Korkenzieherregel zur Lorentzkraft dreht.. so kompliziert meint ich das auch nicht mit umrechnen auf Zylinderkoordinaten. Habe dir mal ein bild angehängt.

    MfG.
     

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  4. #4 Schnetze, 14.04.2021
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    Als Lösung steht dann z.B F'=I_1*I_2/(2*Pi*a)*ex und da versteh ich nicht wie man auf das ex kommt ob es jetzt +-ex oder +-ey
     
  5. #5 Drehfeld, 14.04.2021
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    Aber in einem gegebenen Raumpunkt hat das B-Feld genau eine Richtung.
     
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  6. #6 Stromberger, 14.04.2021
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    Vielleicht kann man es so erklären, dass Du für jeden Punkt ex und ey eine Momentaufnahme des Magnetfeldes annimmst und damit die Kraft berechnst.
    Da es aber unzählige viele Momente mit dem jeweils "gleichstarken" Magnetfeld gibt und der daraus resultierenden gleichen Kraft, erhältst Du im Endeffekt quasi den stationären Vorgang.
    Dass das (in der Stärke gleichbleibende) Magnetfeld rotiert, ist ja die Voraussetzung dafür, dass überhaupt eine (konstante) Kraft entsteht.
     
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  7. #7 KeineAhnung, 14.04.2021
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    Exakt, nämlich die Tangente an den Kreis, wobei der Radius des Kreises natürlich variabel ist. Je größer du den Kreis um den Leiter ziehst, desto geringer wird der Betrag der Feldstärke bzw. Flussdichte.
     
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  8. #8 KeineAhnung, 14.04.2021
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    Du kannst es dir auch streng nach Maxwell überlegen: Quellenfreiheit des B-Feldes (div (vec B) = 0), daher müssen die Feldlinien einen geschlossenen Kreis darstellen.
     
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  9. #9 Schnetze, 14.04.2021
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    Okay und wie kommt man auf diese eine Richtung?
     
  10. #10 Schnetze, 14.04.2021
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    Warum ist das obere falsch und das untere richtig?
     

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  11. #11 Stromberger, 14.04.2021
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  12. #12 Drehfeld, 14.04.2021
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    Das Magnetfeld rotiert ja gar nicht im Sinne einer Bewegung. Es hat halt nur in jedem Raumpunkt eine andere Richtung.

    BTW: einem Magnetfeld eine Bewegung zuzuordnen ist sowieso nicht wirklich sinnvoll.
     
  13. #13 Drehfeld, 14.04.2021
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    Gleichsinnig durchflossene Leiter ziehen sich an, gegensinnig durchflossene stoßen sich ab.
     
  14. #14 Schnetze, 14.04.2021
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    @Drehfeld dann müsst aber genau die falsche richtungskombination richtig sein oder?
     
  15. #15 Stromberger, 14.04.2021
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    Das wird jetzt philosophisch.... ;)
    Zumal ich auch nichts von Bewegung schrieb.
    Das wäre z.B. der Fall, wenn eine elektrische Maschine "irgendwo hinfährt". Dann bewegt sich das Magnetfeld in dem Sinne. Andernfalls ist es stationär, aber eben sich verändernd.
    Wer tiefer einsteigen will, kann ja mal unter dem Stichwort "Raumzeigerverfahren" googlen, das müsste dann auch Deine Beschreibung treffen.
     
  16. #16 Drehfeld, 14.04.2021
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    Wieso: Leiter 2 wird von Leiter 3 angezogen und von Leiter 1 abgestoßen.
     
  17. #17 Drehfeld, 15.04.2021
    Zuletzt bearbeitet: 15.04.2021
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    Hier ist aber nichts, was sich verändert: Das Magnetfeld ist zeitlich konstant. Es zeigt nur eben nicht in jedem Raumpunkt z.B. nach unten sondern in einem Punkt nach rechts und in einem anderen nach unten. Bleibt man aber in einem Punkt stehen, so ändert sich nicht ständig die Richtung, sondern das Feld ist statisch. Es ist KEIN Drehfeld.

    Es handelt sich um eine magnetostatische Aufgabe. Der TE war nur von der Kreisform der Feldlinie verwirrt.
     
  18. #18 Stromberger, 15.04.2021
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    Du hast Recht, auch wenn Dein Nickname es anders impliziert! :)
     
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