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Aufgabenstellung:

Der Achsabstand von zwei parallelen Leitern in Luft beträgt Es handelt sich um einen Hin- und einen Rückleiter, die Leiter sind also gegensinnig von Strom durchflossen. In jedem Leiter fließen . Berechnen Sie die magnetischen Feldstärken im Abstand von und im Abstand von vom linken Leiter.

Abbildung

a) Wie groß ist die Feldstärke in der Mitte zwischen den beiden Leitern?

b) Wirkt die Kraft zwischen beiden Leitern anziehend oder abstoßend?

Leiten Sie eine Formel für den Betrag der Kraft her, welche die Leiter gegenseitig pro Länge ausüben.

Lösungsweg:

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Feldstärke

Verwenden wir die Rechte-Hand-Regel für den stromdurchflossenen Leiter (Daumen in die technische Stromrichtung, die gekrümmten Finger zeigen in die Feldrichtung), so erhalten wir das Feldlinienbild für die beiden parallelen Leiter (Siehe folgende Abbildung).

Abbildung

Auf der Verbindungslinie der beiden Leiter zeigen die Feldlinien in die gleiche Richtung, die Dichte der Feldlinien wird größer, die Feldstärke nimmt durch Addition der Anteile zu.

Bei gegensinniger Stromrichtung wirkt die Kraft zwischen zwei Leitern abstoßend.

b) Kraft

Kraft auf einen stromdurchflossenen Leiter im Magnetfeld:

Achsabstand der beiden Leiter

Lösung:

a) 

b)