Direkt zum Inhalt

Aufgabe

Beschleunigung eines Leiters

Schwierigkeitsgrad: leichte Aufgabe

Zwei feste Leiter mit dem Abstand \(d=5{,}0\,\rm{cm}\) bilden eine Metallschiene, auf der ein beweglicher Leiter der Länge \(l=7{,}0\,\rm{cm}\) und Masse \(m=100\,\rm{g}\) liegt.

Berechne die Beschleunigung, die der bewegliche Leiter erfährt, wenn durch den geschlossenen Kreis der Strom \(I=20\,{\rm{A}}\) fließt und die magnetische Feldstärke \(B= 1{,}5\,{\rm{T}}\) beträgt.

Lösung einblendenLösung verstecken Lösung einblendenLösung verstecken

Berechnung der Kraft auf den Leiter:\[F_{\rm{mag}} = I \cdot d \cdot  B\Rightarrow F_{\rm{mag}} = 20\,\rm{A} \cdot 0{,}050\,\rm{m} \cdot 1{,}5\,\rm{T}=1{,}5\,\rm{N}\]Berechnung der Beschleunigung des Leiters:\[F_{\rm{mag}} = m \cdot a \Leftrightarrow a = \frac{F_{\rm{mag}}}{m} \Rightarrow a = \frac{1{,}5\,\rm{N}}{0{,}100\,\rm{kg}}=15\,\rm{\frac{m}{{{s^2}}}}\]

Grundwissen zu dieser Aufgabe

Elektrizitätslehre

Ströme & magnetisches Feld