Stromführender Leiter im Magnetfeld

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.

Eine vom Strom A durchflossene rechteckförmige Leiterschleife nach Bild a befindet sich (teilweise) in einem homogenen Magnetfeld mit der Flussdichte . Die in Bild a eingetragenen Abmessungen betragen und

a) Welche Kraft wird durch das Magnetfeld auf die Leiterschleife ausgeübt?
b) Welcher Winkel besteht zwischen der Richtung dieser Kraft und der Waagerechten?

Kraftwirkung zwischen einem Magnetfeld und einer stromführenden Leiterschleife:

a) Gegebene Anordnung, b) Richtungen der auftretenden Teilkräfte,
c) geometrische Addition der Teilkräfte,
d) direkte Bestimmung der Gesamtkraft

Eine kreisförmige Leiterschleife nach Bild a mit dem Radius führt den Strom . Der Leiter befindet sich nach Bild (teilweise) in einem homogenen Magnetfeld der Flussdichte , wobei beträgt.

Welche Kraft übt das Magnetfeld auf die Leiterschleife aus?

Kraftwirkung zwischen einem homogenen Magnetfeld und einer kreisförmigen, stromführenden Leiterschleife:
a) Gegebene Anordnung
b) Richtung der auftretenden Kraft und Darstellung der wirksame Leiterlänge
c) zur Berechnung der wirksamen Leiterlänge

Eine stromführende A), zylindrische Spule mit Durchmesser und 400 Windungen wird in ein homogenes magnetisches Feld mit magnetischer Flussdichte T gesetzt, so dass die Feldrichtung des homogenen Feldes parallel zur Zylinderachse liegt und das Magnetfeld , welches durch den Strom erzeugt wird, im Innern der Spule dem Magnetfeld entgegengesetzt gerichtet ist.

a) Skizzieren Sie die Situation.
b) Bestimmen Sie formal und numerisch die Kraft, die die Spule durch das homogene Magnetfeld erfährt. Wie wirkt diese Kraft?
c) Skizzieren Sie die Feldlinien des Magnetfeldes
d) Wie gross ist das Magnetfeld im Innern der Spule, wenn die Spule eine Länge von aufweist?
e) Der Strom kann so gewählt werden, dass das resultierende Magnetfeld (vektorielle Summe aus und ) im Innern der Spule null ist. Welcher Strom müsste dazu gewählt werden, wenn die Spule lang ist?

Ein gerader, unendlich langer Leiter wird von einem Gleichstrom durchflossen. In der gleichen Ebene wie der Leiter liegt im Abstand eine quadratische, ebenfalls von einem Gleichstrom gleicher Größe durchflossene Leiterschleife mit der Seitenlänge (siehe Abbildung).

Wie groß ist die Kraft zwischen dem geraden Leiter und der Leiterschleife?
In welche Richtung wirkt die Kraft?