Lorentzkraft
Definition
Die Lorentzkraft ist eine magnetische Kraft, die zwischen einem Magnetfeld und einer bewegten Ladung wirkt. Die magnetische Komponente der Kraft ist am größten, wenn die Bewegungsrichtung der Ladung senkrecht zu den magnetischen Feldlinien verläuft, und gleich Null, wenn sich die Ladung entlang einer Feldlinie bewegt.
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Bestimmung der Lorentz-Kraft
Die Richtung und die Orientierung der Lorentz-Kraft auf das Teilchen bestimmst man mithilfe der sogenannten Drei-Finger-Regel der rechten Hand: Zeigt der Daumen in die Bewegungsrichtung eines positiv geladenen Teilchens, der Zeigefinger in Magnetfeldrichtung, dann zeigt der Mittelfinger in Richtung der Lorentz-Kraft. Ist das Teilchen nicht positiv, sondern negativ geladen, so nimmt man statt der rechten die linke Hand
$$ F_L = q \cdot v \cdot B \cdot sin(\varphi) $$
Dabei sind:
- $F_L$ die Lorentzkraft in Newton (N)
- $q$ die Ladung des Teilchens in Coulomb (C)
- $v$ die Geschwindigkeit des Teilchens in Metern pro Sekunde (m/s)
- $B$ die Flussdichte des Magnetfelds in Newton pro Amperemeter (N/A)
- $\varphi$ ist der Winkel zwischen der Bewegungsrichtung des Teilchen und der Richtung des Magnetfelds.