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Ein gewebtes, leicht biegsames, leitendes Metallband wird locker neben einen eingespannten Stabmagneten gehängt. Das Metallband wird nicht angezogen. Lässt man jedoch Strom durch das Band fließen, so windet es sich um den Magneten. Stellt man den Strom wieder ab, so nimmt das Metallband wieder seine ursprüngliche Position ein. |
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Ein Leiter hängt an leitenden Bändern zwischen den Polen eines Hufeisenmagneten (vgl. Abbildung). Schickt man Gleichstrom durch den Leiter, so bewegt sich der Leiter nach vorne zu einer neuen Ruhelage hin. Diese behält er bei, solange der Strom unverändert fließt. Bei größerer Stromstärke (ebenso wie bei stärkerem Magnetfeld) ist die Auslenkung größer. Im Experiment erweist sich die Kraft auf den Leiter als maximal, wenn (wie abgebildet) Strom- und Magnetfeldrichtung senkrecht aufeinander stehen. Bei paralleler Anordnung ist nahezu keine Wirkung zu beobachten (was im Experiment etwas umständlich zu realisieren ist, da auch die Zuleitungen möglichst parallel zu den Feldlinien gespannt werden müssen, schließlich handelt es sich bei diesen ebenfalls um Leiter). |
| Ein gerader, stromdurchflossener Leiter erfährt unter der oben genannten Voraussetzung in einem Magnetfeld eine Kraft, die senkrecht zum Leiter und senkrecht zu den magnetischen Feldlinien wirkt. |
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Folgendes Video zeigt den 2. Versuch:
Die Kraft wirkt je nach Polung der Spannungsquelle und Lage des Magneten (Magnetfeldrichtung) nach links vorne oder rechts hinten auf den Leiter (hier: nach links vorne). «Hier download des Videos, falls nicht angezeigt.» |
| Die Richtung dieser Kraft kann mit Hilfe der Drei-Finger-Regel bestimmt werden. |
Die Regel wird hier an einem zu Versuch 2 passenden Java-Applet veranschaulicht.
Genaueres über das Wesen der hier gefundenen Kraft (und ihren Namen) erfahren wir bei einem weiteren Experiment: In Versuch 3 kann man anstelle der Wirkung auf einen stromdurchflossenen Leiter eine Wirkung auf einzelne, bewegte Elektronen beobachten (die ja bekanntlich den Ladungstransport in stromdurchflossenen Leitern übernehmen) ...