Kraftwirkung auf elektrische Ströme im Magnetfeld - die Lorentzkraft

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Batterie 12V mit Kabel und Schalter kurzschließen. Gleiche und ungleiche Stromrichtung.

Ein stromdurchflossenes Kabel und ein Hufeisenmagnet. Alternativ eine Leiterschaukel.

Die Leiterschaukel steht bei eingeschaltetem Strom schräg. Je größer die Stromstärke, desto schräger steht die Schaukel. (Animationsfilm)

Ändert man die Stromrichtung oder vertauscht durch Umdrehen des Magneten die Pole, so wird die Schaukel in die andere Richtung gedrückt.

Steht der Leiter nicht senkrecht zu den Feldlinien, sondern schräg, ist der Effekt geringer.

Auf einen stromdurchflossenen Leiter, der senkrecht zu den Feldlinien eines Magnetfeldes steht, wirkt eine Kraft.

Die Kraftrichtung kann man mit Hilfe der UVW- oder 3-Finger-Regel bestimmen:

Zeichnet man die Feldlinien- und Flächen, so erkennt man wie das Magnetfeld den Leiter in eine Richtung drückt.

Das Feld um den stromdurchflossenen Leiter ist eine Überlagerung des magnetischen Wirbelfeldes um den Leiter mit dem homogenen Feld.
Auf der rechten Seite ist das Feld schwächer geworden, auf der linken Seite stärker. In der Nähe des Kabels überwiegt das magnetische Wirbelfeld.
Längs der Linien (rot) steht das Feld unter Zugspannung und längs der Flächen (grün) unter Druckspannung. Stellt man sich die Linien als elastische Gummibänder und die Flächen stabil vor, so sieht man, dass der Leiter vom Feld nach rechts gedrückt wird.
Holz hat in der Nähe eines Astlochs eine ähnliche Struktur wie das Magnetfeld.