Linke vs. rechte Hand: Lorentzkraft → linke Hand; Magnetfeld eines Leiters → rechte Hand
Elektrizität, Klasse 9–10
Elektromagnet und Lorentzkraft
Strom erzeugt Magnetfelder, und Magnetfelder üben Kräfte auf stromdurchflossene Leiter aus. Die Grundlagen von Motor und Lautsprecher.
Lorentzkraft
Dreifingerregel
F = BIl
Quiz
B (Tesla)1.0 T
I (Ampere)2 A
l (Meter)0.30 m
F = B × I × l =1.0×2×0.30=0.600 N
Merksätze
F
Lorentzkraft
F = B × I × l. Einheit: Newton (N).
B in Tesla, I in Ampere, l in Meter. Alle Einheiten prüfen vor dem Einsetzen!
✋
Linke-Hand-Regel
Zeigefinger: Stromrichtung I. Mittelfinger: Magnetfeld B. Daumen: Kraft F.
Gilt für technische Stromrichtung (+ nach −). Bei Elektronen umkehren!
⚡
Elektromagnet
Stromdurchflossene Spule mit Eisenkern erzeugt starkes Magnetfeld.
Stärker durch: mehr Windungen, mehr Strom, Eisenkern statt Luft.
N/S
Rechte-Hand-Regel
Daumen zeigt in Stromrichtung → Finger umfassen die Feldlinien.
Spule: Finger zeigen in Stromrichtung der Windungen → Daumen zeigt zum N-Pol.
Thema wählen
Schwierigkeit
6 Aufgaben verfügbar
Elektromagnet & Lorentzkraft
F = B × I × l, Linke-Hand-Regel und Elektromagnet auf einen Blick.
Lorentzkraft
F = B × I × l
B = F / (I × l)
I = F / (B × l)
F in Newton (N), B in Tesla (T), I in Ampere (A), l in Meter (m)
Dreifingerregel (linke Hand)
- Zeigefinger → Stromrichtung (I)
- Mittelfinger → Magnetfeldrichtung (B)
- Daumen → Kraftrichtung (F)
- Gilt für technische Stromrichtung (+ nach −)
Elektromagnet
- Stromdurchflossene Spule mit Eisenkern
- Magnetfeld bei Strom an, weg wenn aus
- Stärker mit mehr Windungen oder mehr Strom
- Rechte-Hand-Regel: Magnetfeld eines geraden Leiters
Anwendungen
- Elektromotor: Lorentzkraft → Drehmoment
- Lautsprecher: Spule im Magnetfeld → Membran bewegt sich
- Galvanometer: Zeigerausschlag ~ Strom
Wissen testen
Teste dein Wissen zu Lorentzkraft, Dreifingerregel und Elektromagnet.
B = 0,5 T, I = 4 A, l = 0,2 m — Wie groß ist F?
Welche Hand benutzt man für die Lorentzkraft?
Womit wird die magnetische Flussdichte gemessen?
F = 0,6 N, B = 0,3 T, l = 0,5 m — Wie groß ist I?
Was passiert beim Elektromagneten, wenn der Strom abgeschaltet wird?
Klasse 9–105–10 Minutenmit Visualisierung und Übungen
Was du hier lernst
Das Magnetfeld eines stromdurchflossenen Leiters beschreiben
Den Elektromagneten und seine Stärke erklären
Die Lorentzkraft berechnen: F = B × I × l
Die Dreifingerregel (linke Hand) korrekt anwenden
Anwendungen: Elektromotor, Lautsprecher, Galvanometer
Zielgruppe
Für wen ist dieses Tool geeignet?
Für Klasse 9 bis 10, aufbauend auf Magnetismus-Grundlagen.
Einfach erklärt
Thema einfach erklärt
Ein stromdurchflossener Leiter erzeugt ein Magnetfeld. Die Rechte-Hand-Regel zeigt die Feldrichtung. Ein Elektromagnet ist eine stromdurchflossene Spule (oft mit Eisenkern). Die Lorentzkraft F = B × I × l wirkt auf einen stromdurchflossenen Leiter im Magnetfeld. Richtung: Dreifingerregel der linken Hand (Strom = Zeigefinger, Feld = Mittelfinger, Kraft = Daumen).
Typische Fehler
F = B·I·l: l ist die aktive Leiterlänge im Magnetfeld, nicht die Gesamtlänge
Kein Feld ohne Strom: Elektromagnet verliert Magnetismus wenn kein Strom fließt
Einheit von B: Tesla (T = kg/(A·s²))
So gehst du vor
- 1
Größen notieren: B (Tesla), I (Ampere), l (Meter)
- 2
Lorentzkraft berechnen: F = B × I × l
- 3
Richtung bestimmen: linke Hand (Dreifingerregel)
- 4
Einheit: F in Newton (N)
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