Theorie zur Leiterschaukel


Bei der Leiterschaukel befindet sich ein nicht magnetisierbarer Metallstab (Messing, Kupfer oder Aluminium) in einem homogenen Magnetfeld eines Hufeisenmagneten. Wird durch den Metallstab ein Strom geleitet, so bewegen sich die Elektronen in dem Metallstab vom Minuspol zum Pluspol.

Da sich die bewegten Elektronen in einem Magnetfeld befinden werden sie von der Lorentzkraft abgelenkt. Der Stab erfährt dadurch eine nach aussen beobachtbare Kraft. Die Richtung der Kraft lässt sich bei Elektronen (negative Ladungsträger) durch die Linke Hand Regel feststellen.

Die Lorentzkraft ist abhängig von der Stärke des Magnetfeldes und dem Strom, der durch den Metallstab fließt.




Die 3-Finger-Regel

Für negative Ladungsträger lässt sich die Richtung der Lorentzkraft mit der linken Hand erklären. Dazu wird der Daumen in die Richtung der Elektronenbewegung (vom Minuspol zum Pluspol) gehalten und der Zeigefinger in Magnetfeldrichtung (vom Nord- zum Südpol). Der Zeigefinger zeigt dann die Richtung der Lorentzkraft an. Daher heisst diese Regel auch 3-Finger-Regel.

Für positive Ladungsträger wird die rechte Hand verwendet.