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Aufgabenstellung:

Ein Ausschnitt der Länge eines geraden, dünnen Leiters befindet sich in einem homogenen magnetischen Feld mit magnetischer Flussdichte . Im Leiter fliesst der Gleichstrom A. Das Magnetfeld steht senkrecht auf die Stromrichtung.
a) Skizzieren Sie die Feldlinien des homogenen magnetischen Feldes in einer Querschnittsebene durch den geraden Leiter senkrecht zum Stromfluss.
b) Bestimmen Sie formal und numerisch die magnetische Kraft auf das Leiterstück.

Lösungsweg:

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a) Skizze

In Querschnittsebene senkrecht zum Strom, Strom fliesst dem Betrachter entgegen (darf auch von der anderen Seite skizziert werden):

Abbildung

b) Kraft

Da die Kraft auf den stromführenden Leiter rechtwinklig zum magnetischen Feld und der Stromrichtung liegt und der Winkel zwischen Feldlinien und Strom ebenfalls beträgt, erhält man für den Betrag der resultierenden Kraft auf den Leiter:

.

Lösung:

a) Siehe Lösungsweg

b)