Basiswissen

Eine Leiterschaukel besteht aus einem Hufeisenmagneten, zwischen dessen Polen ein nicht magnetisierbarer, aber leitfähiger Stab befestigt wird, der an einen Stromkreis angeschlossen wird.

Bildbeschreibung und Urheberrecht — Von Nordpol oben gehen die Magnetfeldlinien zum Südpol unten. Elektronen (negative Ladung) fließen vom Minuspol zum Pluspol der Leiterschaukel. Über die link-Hand-Regel kommt man zur Richtung des magnetischen Teils Lorentzkraft. © Drawn by Honina; edited by Head & Scdhönitzer (Wikimedia) ☛

Effekte

Sobald der Stromkreis geschlossen wird, was oft durch das Leuchten einer Lampe oder durch ein Strommessgerät angezeigt wird, beginnt der Stab sich in eine Richtung zu bewegen. Diese Richtung wird durch die Drei-Finger-Regel bestimmt, Ursache der Bewegung ist die Lorentzkraft. Wenn der Stab im Magnetfeld manuell bewegt wird, werden sich durch die Lorentzkraft Elektronen im Stab bewegen. Bei geöffnetem Stromkreis werden sie sich – anschaulich gesprochen – an einem Ende sammeln.

Linke-Hand-Regel

Die Magnetfeldlinien gehen vom Nord- zum Südpol. Die Elektronen im Leiter fließen vom Minus- zum Pluspol. Die Richtung, in die magnetische Lorentzkraft wirkt, kann man mit der linken-Hand-Regel bestimmen: Der Daumen zeigt in Richtung der fließenden Elektronen (- ⭢ +), der Zeigefinger in Richtung der Magnetfeldlinien (N ⭢ S) und der Mittelfinger in Richtung der magnetischen Lorentzkraft. Lies mehr unter Lorentzkraft über linke-Hand-Regel ↗