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Kräfte auf einen Magneten in einem Magnetfeld


CC-BY-NC-SA 3.0

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dieFortsetzung von dem Elektromagnetismusohne Formelnmissverstehenwill wie Motoren und Generatoren funktionierendenmuss man ja auch ?? Idee haben wie denn jetzt tatsächlich Magneten aufeinander wirkensie ein externes Magnetfeldhabenso ein Magnetfeldund darin ein Magnetender sich der Kompassnadel vor mir jetzt einen Magneten drin in diesem extern angelegten Magnetfelddann werden auf diesen Magneten die Kompassnadelnwerden Kräfte wirken Komma setzte man im Prinzip nicht ausgerechnetwie viele Newton das sind sondernwo dem Prinzip verkommen und vereinigen welche Richtung diese Kräfte wirkenwas passiert mit so einer Kompassnadelnin einem Magnetfeldzu Effekt einsdieser Wasserhahn richtet sich nach den Feldlinien aus zurecht sagen soll ich noch dran schreibenin ihr das äußere Feldvon Norden nach Süden geht sie könne ganz dreistMagneten hin mal Nord-Süddas äußere Feld hier von Norden nach Süden geht und dass sie es jetzt rein zufällig der Nordpol und das in der Südpolliniedadurch sollen sich nicht kreuzenKompassnadel wird so gedreht werden dass der NordpolRichtung Südpol zeigt und dass der Südpol ?? Richtung Nordpol zeigt dass es der erste Effektaus Sizilien ein Drehmomenthin zu den Feldlinienwie sich die Kompassnadelparallel zum Feld ausrichten willwo ich das gerade so hin zeichnesich das mit der Erde vorstellen Fußnotean dir gleich wieder weg wenn sich die Erde vorstellenLand Komma AfrikaKanada FloridaSüdamerikaAntarktisein sich die Erde vorstelle und jetzt komme damit unserer Kompassnadelan irgendwo das ist mein Kompass Komma mit unserer Kompassnadelan der Nord vor der Kompassnadelist dann das der Südpol der Kompassnadelist das was sagt Ihnen das über Nordpol und Südpol der Erdesobei der Erde sind ?? Symbol vertauscht magnetischder Nordpolder Kompassnadelund das angucken der Nordpol der Kompassnadelder geht dann in Richtung der Feldlinien weiter zum Südpolund so weiter Mathe das hier ist der Südpolder Erde und der Südpolbei dem kommen die Feldlinien andann ist das hier der Nordpolmagnetischvorgemerktalso auf der Landkarte ist der Nordpol der Nordpolaber magnetischist Südenin der Arktis und Norden in der AntarktisVorsichtaus ?? Design mit dem magnetischen Nordpol und dembesagten Regierung Nordpoldie beiden Dinge sowieso nicht an derselben Stelle der magnetischesagen der magnetische Pol im Norden sollte das ?? sagte man mir sowohl im Norden ist ja nicht genau da wo die sozusagen Erdachse aus Oberfläche kommt sondern sehr bei der Richtung Kanada verschoben und das ist nicht der magnetische Nordpol sondern es ist streng genommen der magnetischeSüdpol ?? lustig sein was man sagt ?? Sachen am besten nicht magnetische Südpol sondern man sagt vielleicht derarktischeMagnetpolund unten Hammer dann den antarktischenMagnet bot der eigentlich magnetischer Nordpol ist Anmerkung am Randedes lieben gelerntLeute mit überlistenso also wie die Kompassnadel sich entlang der Feldlinien ausrichtetdas aber allgemein ein Magnet wird versuchen sich entlang der Feldlinien auszurichtenDrehmomentserste Effektes gibt als Seiteneffektwas wirkt sonst noch an KräftenzurMagneten werden einander anziehen jabisschen vorsichtig formulierendieser Magnet weiß er nichts von dem Magneten direkt die Reden nicht direkt miteinanderdie Kompassnadeloder welcher Magnete auch immer nicht spürt nur das Feldweiß nur was direkt um sich herum passiert erweislich dapermanent magnetlichtenElektromagnetliegt oder ob er sich Magnet verstreut sind in dieses Feld erzeugenKompassnadel spürt nur das Feld genau da wo sie ist es ?? wo sich seine ?? Sachtmagneteziehen einander an das es wird jetzt nicht die Kompassnadel hier direkt über Wandern auf gerader Linie zu den groß Magnetenweil die weiß nichts von dem großen Magnetendie weißen was von dem Feldund nach etwas Nachdenkenwird man dann fest was macht die Kompassnadelsie wird gezogenin Richtung des stärkeren Feldes hier zum Südpol hin wird das Feld stärker Kompassnadel wird zum stärkeren Feld hingezogeneine Kraftin Richtungdes stärkeren Feldeswürde sie an den Patienten einander grundsätzlich der Gradient vordas ist die magnetische Anziehung zwischen zwei Magnetenzwei Effektezwei Kräfte dem Moment ist auch Kraft aber dann eben der Rotation Bewegung an Kraft wirken diese Kräfte jetzt der komplette Magnetismusohne Formelnkönnen diese Kräfte jetzt den ?? kommen überhauptsodas muss also mit der Lorentzkraft zu tun haben ?? wir haben in diesem Spiel zwei verschiedene Kräfte die elektrostatischeKraft denken Sie an den Plattenkondensatorden Laden unternahm sich eine Ladung dazwischen das wäre dann die elektrostatische Kraft des positiven ?? zu der negativen Ladung gezogen wird ?? das sieht nicht danach aus als offen elektrostatische Kraft haben wenn sie dann nebenbei dann in Volt gemessendas etwas mit Spannung zu tun es muss etwas mit Strömen zu tun haben mit der üblichen Lorentzkraftbewilligte Ladungsträgerin einem Feldund muss man eben dann sozusagen hier mikroskopisch rein guckenunserer Kompassnadel was passiert eigentlichwenn sie da mikroskopisch rein guckenist das ja ganz anschaulichdas wir Kreisströmehaben in der ?? Technik inklusive nicht vielmehr davon was passierte atomarJugendlicher vorstellen wir haben Kreisströmeirgendwelche Elektronen fliegen um irgendwelche Atomkerneund das scheint irgendwie ein Kreisstrom zu wirken darauf wirken jetzt Lorenz Kräfteschaffen sie malige Vorstellungaber sie fusioniert erstaunlich guteinig müsse man von Mechanik betreibendas fürchterliche Rechnungen machen aber wenn sie vorstellen dass bei bestimmtenAtomen oder eben hier bei metallischen Verbindungensolchezu mikroskopischenKreisströme auftreten können je nachdem wie die orbitale konfiguriert sind und wie die Verbindungen sind zwischen den Atomkann sich auch vorstellendass das wirkt mit den Kreis strömt hier wie ein Permanentmagnetdas jeder permanent Magnet im Endeffekt genauso funktioniert wie unsere Spule vom letzten Mal ?? ich rechne jetzt also ganz dreist was sich rechnet?? das Wasser Manischschulehier unter der Kompassnadel das muss genauso funktionieren die anderen als viele Leiterschleifen ganz winzige Leiterschleifenist dann aber zusammen addieren zu einer großen Leiterschleifealso ich arbeite einfach mit einer Leiterschleifeund dann komme ich auf die LorentzkraftPunkt es war das erste mit dem Drehmoment Hinzufeldlinieneine Leiterschleifein einem externen Magnetfeldarmefertig ein Drehmomentein hundert Flossenleiterschleifesoll ich sagen ?? wir haben unseren großen permanent Magneten Nord-Südund wir habenein magnetisches Feldund jetzt kommt hier eine LeiterschleifeRat und überhaupt und ist sie wird sich ausrichten wollte erfährt ein Drehmoment?? ich mal die Leiterschleife mal quer zu dem Feld und ?? gucken einfach was passiert so machen wir dasund dass sie sich jetzt meine Batterieplus minusund kriege also so ein Stromjetzt überlegen Sie sich was die Lorentzkraft machtumFüßestrom also nach hinten konnte rein konnte nach vornehier fließt der aufwärtsparallel zur Zeichenebeneund hier oben fließe nach hintenbezeichnet mal so einStrom nach hintendas heißtuntenund oben hier nach hinten und fließe überall nach vornekreisen Punkt müssen gedrängt hier schuldig unddass die Sterne mich von der Lorentzkraft der interessierenwieder Strom vorne fließt dass der Strom vorne nach so fließt interessiert mich nicht wirklich des ?? parallel zum B fälltwenn die Geschwindigkeitdas bisher parallel sind an der keine Lorentzkraft welches Anti parallel sind Handwerker Lorentzkraftja die maximal Lorentzkraft wenn der Strom senkrecht zum B Feld fließtÜberlegenheitsrichtungder Lorentzkraftwas passiert obender Strom fließt nach hinten was macht die Lorentzkraft jeweils obensooben geht die Lorentzkraft nach linksschaffen ?? SL alle Farbender Daumen zeigt in die Tafel reinrechter Hand der Darm zeigten die Tafel rein der Zeigefinger zeigt nach untendann zeigt der abgewinkelt Mittelfingernach links?? Session machen wir der Stromaus der Tafel raus kommt das B Feld zeigt nach unten dann zeigtderabgewinkelte Mittelfinger nach rechtsdas ist unser Drehmomentbekriegenso eine Drehungder Urteile Spule wird nach links gezogen der untere Teil der Spule wird nach rechts gezogen sie haben ein Drehmomentdurch die Lorentzkraft kriegen Sie diese Ausrichtungist kein besonderer Effekt ist doch nur dazu kommt dass sich die Kompassnadel ausrichtet am Magnetfeldesist schlicht und ergreifend die Lorentzkraft des Kameraden mal überlegen welche Richtungdas jetzt auch funktioniertbei meiner kleinen Spule hier wusste Nordpol größte Südpol bei meiner kleinen Spule ihrzurück?? das Magnetfeld anguckenwas durch diesen Strom erzeugt wird ?? rechte Handregel wiederdie andere Strafanträgemit dem Daumen in die Tafel rein zeigen die Fingerso herumso herumwie das Magnetfeld erzeugt so herum also wird das Magnetfeld erzeugt und unten entsprechendunsinnigesaußen läuftaußen rum die Magnetfeldlinienmüssen von Norden nach Süden laufen das heißt wir haben auf der linken Seite Norden auf der rechten Seite Südenund das ganze dreht sich jetzt so herum es dreht sich tatsächlich der Nordpolzu den großen Südpoldas gehörtder zweite EffektKraft in Richtung des stärkeren Feldesdie Kompassnadel wird in das stärkere Feld hineingezogenzum stärkeren Feld hingezogenVokalstärkenfällt sie merkt nur was in ihrer Umgebung passierte merkt Patientenund auch das kann wieder nur die Lorentzkraft seinmein großer Magnet hierAde sollte jetzt vielleicht etwas klarer alshier ist das Feld starkdass das Feld starkund es wird dann hier schwächerdas Zeichnen mit den angedeuteten Vektoren natürlich gibt's keine krummen Vektoren hier mal jetzt gleichzeitig Feldlinienund B feilendas ist insofern ungeschickt ich sollte mich entscheiden ob ich fällt die Lobbyfeile male ich mal das endlich mal weil's etwas sauberer getrenntals mit den Feldlinien verfolgen sie ja das B fälltsie fliegen an jeder Stelletangentialzum B FeldB Vektorengroß sein am Ende wird der B Vektor groß sein wie mit der Bibelwieder dran groß sein hier wird der Detektor kleiner sein wieder mittelgroß seinso entstehe die Feldliniensie gehen immer Einrichtung des B Feldesan jeder Stelledes Bildes mal größer mal klein A?? am einfachstenist folgendesdir unten jetzt auch gerne meine Kompassnadeldann aber schon ausgerichtetRichtung Nord-Süd einmal weit überlegengroß Bundespolwenn ich die Kompassnadelso betreiben würdewürdeder Strom so durchgehenwürde vorne nach rechts fließendie Rechte Hand Regel sagt das Fels käme so rausund werden dann Norden und der Süden ja von zu mir zur Zeit nicht das jetzt auch an diese Konzeption zeigt Details und mal ein also aus meiner Batteriein die Spule und zwarso herumdass diese Spule schon Nord und Südpolrichtig hatjährlich der Nordpol da sieht der Südpoljetzt überlegen Sie sich um diese Spule zu Magneten gezogen wird warum gibt es eine Kraft nach obenbitte Spule zum großen Magneten gezogenundder Strom fließtoben rein und Rausjeckfließt er nach vornesowie Priester nach vorne jeweils auf der linken Seiteund auf der rechten Seite fließt er nach hintenund vorne fließt er von links nach rechts Komma vergleicht auch noch an ?? erstmals für mich links und rechts spannen jetzt kommt die Lorentzkraftnehmen die rechte Hand derDaumen zeigtaus der Zeichenebenerausder Zeigefingerzeigt schräg das es wichtig dass der SchrägzeitungfunktioniertZeigefinger zeigt schräg und der Mittelfinger abgewinkeltzeigt senkrecht zu beiden die kriegen diese Lorentzkraftauf der anderen Seiteder Daumen zeigt die Zeichenebenereinder Zeigefingerzeigt schrägder abgewinkelte Mittelfingersenkrecht dazuso die Lorentzkraft und jetzt sehen Sie die Kraft nach oben hier haben sie ihre Kraft nach oben resultierendedie kommt daher dass die Weltliniennicht parallel sind absurderweisedeshalb wird unsere Spule ins Magnetfeld gezogenwenn das hier vorn und hinten machen wir von den Strom sich anguckenvon rechts nach linksmüssen wirklich zu zeichnender Daumen nach rechtsdas B Feld zeigt jetzt ja ein bisschen wie die Tafel rein in die Zeichenebenerein und dann zeigtdie Lorentzkraftnicht exakt nach vorne sondern ein Stück aufwärtsso zeigt dir vorn die Lorentzkraftein Stückchen aufwärts und hinten zeigt sie nach hinten aber auch ein Stückchen aufwärtsdas es was ihr meine vergessenenelektrische Kompassnadeldas es was diese elektrische Kompassnadelzu den großen Magneten hinzieht es gibt eine kleine Komponente nach obenwenn die Feldlinienhier parallel werden sie die nicht so kommt das Kraft in Richtung des stärkeren Feldes zustandemuss ich aber klarmachen das SB fällt dir tatsächlich so zu laufen sein muss das es nicht anders sein kannist kann ich parallel bleiben und stärkerwerdenKomma beachtewenn das B Feld so wäredas B Feld wird von unten nach oben stärkermein B Feld sein von unten nach oben stärkerman sich jetzt überlegen Punkt da kommt jetzt meine Kompassnadel rein die Märkte nicht die Kompassnadel weil diese ganzen Kräftewunderschön horizontal zeigen werdenwir die Kompassnadel doch nicht zum stärkeren Feld hingezogender Witz ist folgender?? ich mich jetzt eine von den Maxwellgleichungenhinzuschreibender Witz ist folgenderDivergenz DB Feldes ist nullgroßes B Feld hat keine Quellen und keine Senkender Schlüssel wieder wegund sie nicht zu tätigen ?? gesagt keine Formen des B Feld hat keine Quellen und keine Senkenanders als das lecker statische Feldes verhält sich wieWasserals ob das Geschwindigkeitspfeilevon Wasser wärensie haben einen großen Pool mit Wasser gefüllt und rühren umsich die Geschwindigkeitsvektorenihres Wassers an jeder Stelle genauso muss das B Feld funktionierendes hat keine Quellen und keine Senkensich irgend ein Rohr was mitten in dem Wasserin den Swimmingpool dann endetwenn sie das wissen dass das B Feld keine Quellen und keine Senken hat was ist dann das Problem hiermit was muss hier passieren wenn sie diese Situation haben sie haben unten ein kleines B fehlt oben ein starkes Bielefeldes zeigt von unten nach oben was ist denn hier das Problemsodas Wasser nicht weil sich der Massenstrom erhöht hier strömen sie mit Sohn Sophie Meter pro Sekundedurch eine Querschnittsflächemacht und so viel Kubikmeter pro Sekundeund jagt ein Vielfaches davon hier strömt die mehr Masse als der unten besonders ?? Komma es kann in zwei ?? kommen und es geht mit Wasser nicht diese Konstruktion Leertaste Divergenz nicht nur es muss eine Quelle geben diese Strömung damit Wasser nicht und sinnieren es kann auch als B Feld nicht funktionierenkönnte man das rettende Mann sacht das ist zweite Missionar des Einschnitt durch mein Feldwickeln sie das retten was könnte passierenwenn sie nach vorne gehen und wenn sie nach hinten gehen wie könnte man das doch wieder hinkriegen dass das Feld so aussieht und mit Wasserzu machen wärebesagtesanderer Einschnitt das Wasser könnte ja von vorne kommt manchmalso hier stellen sich vor Wasser kommt von vorne dazu soauf diese Art strömt Wasser von vorne nach hinten vielleicht und es strömt Wasser vielleichtums Netz symmetrisch zu machen auch vonhinten nach vorneim Hintergrund sodann wird es funktionierenwenn jetzt aus den VorderschichtenWasser in die Mitte strömt und dass hinteren Schichten Wasser in die Mitte Stundenbildes funktioniertder sehen sie auch wunderbar kam sie wieder diese aufeinander zu Bewegungalso das Feld wird stärkervon unten nach oben wird das Feld stärker das lässt sich machen wenn sie zu eine aufeinander zu Bewegung haben und genau die brauchen wir sie haben tatsächlich wenn das B Feld stärker wird brauchen Sie so eine Bewegung aufeinander zu ?? ist untrennbar miteinander verbundendes ?? Komma dass er die sagenhier unsere kleine Kompassnadelgenauso ein großer Magnet wird in Richtung der stärkeren Fels gezogen die kriegen das stärkere Feld nicht alleinees kann nur mit so einer Sache diesmal ganz flapsig aufeinander zu bewegen kommen und diese aufeinander zu Bewegung gibt Ihnen die Lorentzkraft in die richtige Richtung?? bis hinzum ?? Klimmzüge nötigaber es geht tatsächlich wie Sie sehen die kriegen die üblichen Grund schulmäßigen EffekteHeft auf einen Magneten mit der Lorentzkraftist ganz schlicht und ergreifend die Lorentzkraftmit ein bisschen Raffinesse