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Ampère-Kraft auf einen stromdurchflossenen Leiter, F = B·I·L·sinθ: Einheiten von B, I und L wählbar, mit Betrag, 90°-Referenzkraft und Richtung (senkrecht zu Leiter und Feld, Rechte-Hand-Regel). Anker: 1 T auf 1 A in 1 m Leiter im rechten Winkel ergibt genau 1 N; bei 30° halbiert sich die Kraft (sin 30° = ½), parallel verschwindet sie; das Erdfeld mit 50 µT drückt mit nur 50 µN auf denselben Leiter.
Ausführung
Fülle das Formular aus, starte das Tool und prüfe das Ergebnis an einem Ort.
Beispiele
Verwandt
Leitfaden zur Tool-Nutzung
Der Ampère-Kraft-Rechner ermittelt präzise die magnetische Kraft auf einen stromdurchflossenen Leiter gemäß dem Ampère-Kraftgesetz F = B·I·L·sinθ. Durch flexible Einheiten für magnetische Flussdichte, Stromstärke und Leiterlänge liefert das Tool neben dem Betrag der Kraft auch den 90°-Referenzwert und die Richtungsangabe gemäß der Rechte-Hand-Regel.
Hintergrund
Im Rahmen einer Einführungsvorlesung zur Elektrodynamik soll der fundamentale Zusammenhang der SI-Einheiten demonstriert werden.
Aufgabe
Exakte Ermittlung der Kraft auf einen geraden Leiter unter Idealbedingungen (1 T, 1 A, 1 m, 90°).
Verwendung
Tragen Sie B = 1 T, I = 1 A, L = 1 m und einen Winkel von 90° in die Eingabefelder ein.
Ergebnis
Der Rechner bestätigt eine Kraft von genau 1 N senkrecht zu Leiter und Feld.
Hintergrund
Bei der Analyse eines bürstenlosen Motors rotiert ein Leiterabschnitt von 10 cm durch ein Erregerfeld von 0,5 T bei 10 A Phasenstrom.
Aufgabe
Berechnung des Kraftabfalls bei einer Neigung von θ = 30° gegenüber der maximalen 90°-Position.
Verwendung
Wählen Sie B = 0.5 T, I = 10 A, L = 10 cm und θ = 30°.
Ergebnis
Die Kraft sinkt von 0,5 N (bei 90°) auf exakt 0,25 N aufgrund von sin(30°) = 0,5.
Er verwendet die Formel F = B · I · L · sin(θ), wobei B die Flussdichte, I der Strom, L die Leiterlänge und θ der Schnittwinkel ist.
Die Kraft ist maximal bei einem Winkel von θ = 90° (senkrecht zum Feld), da sin(90°) = 1 ist.
Bei einem Winkel von 0° oder 180° ist sin(θ) = 0, wodurch keine Ampère-Kraft auf den Leiter wirkt.
Die Richtung steht stets senkrecht auf Leiter und Magnetfeld und wird mit der Drei-Finger- bzw. Rechte-Hand-Regel ermittelt.
Flussdichte in T, mT, µT; Strom in A, mA, kA; Leiterlänge in m, cm, mm.