Fall 1
- Elektrische Ladung
- 0.001C
- Geschwindigkeit senkrecht zum Feld
- 100m/s
- Magnetische Feldstärke
- 0.2T
0,020000N
Mit diesen Werten öffnenLorentzkraft-Rechner
0,020000N
Ergebnis: 0,020000 NDie magnetische Kraft auf eine bewegte Ladung ist Ladung mal Geschwindigkeit mal Feldstärke. Sie setzt eine Bewegung senkrecht zum Feld voraus, bei der die Kraft am größten ist; entlang der Feldlinien ist sie null. Das ist der magnetische Anteil der Lorentzkraft — liegt ein elektrisches Feld an, kommt qE dazu.
Die Zahlen auf einen Blick
Festgehalten: Elektrische Ladung 0,001000 C, Geschwindigkeit senkrecht zum Feld 100,000 m/s.
| Magnetische Feldstärke (T) | Ergebnis (N) |
|---|---|
| 0,0000 | 0,000000 |
| 0,0500 | 0,005000 |
| 0,1000 | 0,010000 |
| 0,1500 | 0,015000 |
| 0,2000Dein Wert | 0,020000 |
| 0,2500 | 0,025000 |
| 0,3000 | 0,030000 |
| 0,3500 | 0,035000 |
| 0,4000 | 0,040000 |
Beispiele durchgerechnet
Fall 2
- Elektrische Ladung
- 2C
- Geschwindigkeit senkrecht zum Feld
- 3m/s
- Magnetische Feldstärke
- 4T
24,000000N
Mit diesen Werten öffnenFall 3
- Elektrische Ladung
- 1.6e-19C
- Geschwindigkeit senkrecht zum Feld
- 1000000m/s
- Magnetische Feldstärke
- 0.5T
0,000000N
Mit diesen Werten öffnenSo wird gerechnet
F = q × v × B
- SchrittDie Ladung in Coulomb eintragen — ein Elektron trägt 1,6e-19 C.
- SchrittEintragen, wie schnell sie sich quer zum Feld bewegt, in Metern pro Sekunde.
- SchrittDie Flussdichte in Tesla eintragen.
- ErgebnisDie Kraft in Newton ablesen; sie wirkt seitlich, nie längs der Bewegung.
Referenztabelle
| Ladung, Geschwindigkeit, Feld | Situation | Kraft (N) |
|---|---|---|
| 0,001, 100, 0,2 | Geladenes Staubkorn im schwachen Feld | 0,02 |
| 0,002, 5000, 0,05 | Schneller Ionenstrahl, schwaches Feld | 0,5 |
| 1, 1, 1 | Ein Coulomb, ein Meter pro Sekunde, ein Tesla | 1 |
| 0,5, 200, 0,1 | Halbes Coulomb über einem kleinen Magneten | 10 |
| 2, 3, 4 | Ganze Zahlen aus dem Lehrbuch | 24 |
Fragen
Wie berechne ich die Lorentzkraft?
Multipliziere die Ladung mit der Geschwindigkeit und der magnetischen Feldstärke: F = q × v × B, gültig bei einer Bewegung senkrecht zum Feld. Verwende Coulomb, Meter pro Sekunde und Tesla, um die Kraft in Newton zu erhalten. Ein Elektron bei 1.000.000 m/s in einem Feld von 0,5 T spürt 8e-14 N.
Was ist die Lorentzkraft?
Sie ist die Kraft, die ein Magnetfeld auf eine bewegte elektrische Ladung ausübt. Sie lässt geladene Teilchen im Feld auf Kreisbahnen laufen, treibt Elektromotoren an und lenkt Strahlen in Teilchenbeschleunigern. Der magnetische Anteil wird in Newton gemessen.
Warum muss die Geschwindigkeit senkrecht zum Feld stehen?
Die vollständige magnetische Kraft ist F = q × v × B × sin θ mit θ als Winkel zwischen Geschwindigkeit und Feld. Sie ist am größten bei senkrechter Bewegung und null, wenn die Ladung entlang der Feldlinien läuft. Dieser Rechner nimmt senkrechte Bewegung an und nennt damit den Höchstwert.
Ist die elektrische Kraft mit enthalten?
Nein. Die vollständige Lorentzkraft lautet F = q(E + v × B) und vereint einen elektrischen Anteil qE mit einem magnetischen Anteil qv × B; hier wird nur der magnetische berechnet. Liegt zusätzlich ein elektrisches Feld vor, addiere qE getrennt.
Warum zeigt der Rechner bei einem Elektron null an?
Elementarladungen liegen bei etwa 1,6e-19 C, die Kräfte damit nahe 1e-14 N — weit unter den sechs Nachkommastellen, die diese Seite anzeigen kann. Die Rechnung selbst ist exakt, nur der Anzeige gehen die Stellen aus.
Quellen und letzte Prüfung
Information, keine Fachberatung.