Aufgaben zur Lorentzkraft auf stromdurchflossene Leiter Aufgabe 1 Vervollst¨ andige die folgenden vier Zeichnungen: - + I B In welche Richtung wirkt F? x x x x x x x x x B - + I In welche Richtung wirkt F? B F Wie verläuft der Leiter? - + I F Wie verläuft das Magnetfeld? Aufgabe 2 a) Ein Leiter von 4 cm L¨ ange f¨ uhrt einen Strom von 10 A. Er erf¨ ahrt eine Kraft von 0.2 N, wenn er senkrecht zu den Feldlinien eines Magnetfelds steht. Berechne die magnetische Flussdichte. b) In Brasilien verl¨ auft das Erdmagnetfeld in S¨ ud-Nord-Richtung. Es gilt dort B = 14.2 μT. In der Oberlei- tung einer Bahnstrecke fließen die Elektronen in Ost-West-Richtung. Die Stromst¨ arke betr¨ agt I = 4400 A. Berechne den Betrag der Kraft, die auf die Leitung zwischen zwei 65m entfernten Masten wirkt. In welche Richtung zeigt die Kraft? Wie viele Tafeln Schokolade m¨ usste man an die Leitung h¨ angen, um die selbe Kraft zu erzeugen? c) Im untenstehenden Versuchsaufbau hat das Magnetfeld die St¨ arke B =0.4 T, die wirksame Leiterl¨ ange betr¨ agt s = 5 cm, die Stromst¨ arke betr¨ agt I = 5 A. Berechne 1.) den Betrag der Kraft, mit der der Rahmen nach unten gezogen wird. 2.) Soll die Anzeige des Kraftmessers konstant bleiben. Bestimmte I f¨ ur den Fall, dass an den Rahmen eine Masse mit der Gewichtskraft F G =0.01 N geh¨ angt wird. 1