Benützer:
Intensität des Magnetfeldes eines Drahtes
Gleichung 
Una alambre por el que circula corriente genera un campo magnético circular en torno de este.
Por ello con el campo magnético se calcula mediante:
| $ H_w = \displaystyle\frac{ I }{ 2\pi r }$ |
ID:(12167, 0)
Ladungen auf einem Kabel
Gleichung
Wenn ein Segment $dl$ eines Drahtes mit einem bestimmten Querschnitt $S$ und einer Länge betrachtet wird, ergibt sich ein Volumen des Drahtes. Durch die Multiplikation dieses Volumens mit der Ladungsdichte $c$ erhalten wir die Anzahl der in ihm enthaltenen Ladungen. Schließlich, durch die Multiplikation mit der Einheitsladung $q$, erhalten wir die Gesamtladung im Segment.
 $ \Delta Q = q c S dl $ |
ID:(12172, 0)
Strom in einem Draht
Gleichung
Der Strom wird durch die folgende Gleichung definiert:
| $ I =\displaystyle\frac{ dQ }{ dt }$ |
und die Ladungen innerhalb eines Drahtsegmentes werden repräsentiert durch:
| $ \Delta Q = q c S dl $ |
Das Verhältnis der Länge des Segments zur entsprechenden Zeitdauer gibt uns die Geschwindigkeit:
$v =\displaystyle\frac{dl}{dt}$
Daher kann der Strom im Draht wie folgt ausgedrückt werden:
| $ I = q c S v $ |
ID:(12173, 0)
Lorentzkraft auf den Draht
Gleichung
Wenn wir ein Segment eines Drahtes betrachten, ergibt sich die Ladung in diesem Segment zu:
| $ \Delta Q = q c S dl $ |
Des Weiteren erzeugen sich bewegende Ladungen einen Strom, der gleich ist:
| $ I = q c S v $ |
Wenn wir diese Ladungen in die Lorentz-Kraft einbeziehen, die sich wie folgt ausdrückt:
| $ \vec{F} = q \vec{v} \times \vec{B} $ |
Tragen alle Ladungen in einem Segment $d\vec{l}$ zur Kraft wie folgt bei:
$d\vec{F}=\Delta Q\vec{v}\times\vec{B}= q S c v d\vec{l}\times \vec{B} = I d\vec{l}\times \vec{B}$
Daher können wir folgern, dass mit:
| $ d\vec{F} = I d\vec{l} \times \vec{B}$ |
ID:(12170, 0)
Kraft auf einen Draht
Gleichung
Wenn ein Draht, durch den ein Strom $I_1$ fließt, ein Magnetfeld erzeugt, das durch folgende Gleichung gegeben ist:
| $ H_w = \displaystyle\frac{ I }{ 2\pi r }$ |
Dieses Feld erzeugt eine magnetische Flussdichte, die durch folgende Gleichung repräsentiert wird:
| $ \vec{B} = \mu_0 \mu_r \vec{H}$ |
Die wiederum eine Kraft pro Segment in einem Draht mit einem Strom $I_2$ erzeugt, definiert als:
| $ d\vec{F} = I d\vec{l} \times \vec{B}$ |
Damit kann die Kraft pro Segment wie folgt ausgedrückt werden:
| $ \displaystyle\frac{ dF }{ dl } = \mu_0 \mu_r \displaystyle\frac{ I_1 I_2 }{2 \pi r }$ |
ID:(12169, 0)
Parallelströme
Bild
Wenn zwei Ströme in paralleler Weise fließen dürfen, beobachten wir eine anziehende Kraft zwischen den Leitungen.
Es ist wichtig daran zu erinnern, dass Ströme aus Elektronen in Bewegung bestehen, und Elektronen stoßen sich aufgrund ihrer negativen Ladung natürlicherweise ab. Wenn sich jedoch diese Ladungen in Bewegung befinden, wird diese abstoßende Kraft zu einer anziehenden Kraft, was zu der beobachteten Anziehung zwischen den negativ geladenen Leitern führt.
ID:(11772, 0)
Gegenüberliegende Parallelströme
Bild
Wenn zwei Ströme in paralleler Richtung, aber in entgegengesetzter Richtung fließen dürfen, beobachten wir eine abstoßende Kraft zwischen den Drähten.
Vergleicht man dieses Experiment mit dem, bei dem der Fluss parallel, aber in gleicher Richtung verläuft, liegt der entscheidende Unterschied in der relativen Geschwindigkeit in letzterem Fall.
ID:(11773, 0)